Объемный гидропривод машины - схема гидравлическая принципиальная (ГП.МЗ 11.00.00.00 ГЧ)

1. Описание работы и свойство  гидравлической схемы

Рассмотрим объемный гидропривод машины - схема гидравлическая принципиальная (ГП.МЗ 11.00.00.00 ГЧ), выполненную на формате А3.

Рабочая жидкость подается из гидробака Б через общую всасывающую линию индивидуальными аксиально-поршневыми насосами в напорные линии, идущие к исполнительным гидродвигателям через гидрораспределители.

Приводы рабочих органов реверсивные, нерегулируемые. От первого насоса Н1 приводится высокомоментный гидромотор М привода рабочего органа №1 (вращательного действия). От второго насоса Н2 приводится гидроцилиндр привода рабочего органа №2 (поступательного действия).

Для изменения направления движения гидродвигателя и рабочего органа, включения - выключения гидродвигателей использованы трехпозиционные, четырехлинейные распределители с гидравлическим  электрогидравлическим управлением (Р2, РЗ, Р4). В приводах рабочих органов №1 установлен распределители с открытым центром, а в приводе рабочего органа №2 - с закрытым.

Распределитель Р1 оснащен дополнительной вспомогательной линией питания. Эта линия имеет насос Н3, фильтр Ф, пневмогидроаккумулятор АК, предохранительный клапан КП7

Первичную защиту гидросистемы (от активных и реактивных перегрузок при пуске) обеспечивают предохранительные клапаны (КП1, КП2) непрямого действия (в приводе РО1 с гидравлическим и РО2 с электрогидравлическим управлением, нормально открытый), соединенный своим входом с напорной линией сразу за насосом, а выходом со сливной (до фильтровальной установки). Первичная защита настроена на давление 26МПа.

Вторичную защиту (от инерционных перегрузок при торможении) обеспечивают блоки вторичной защиты (А1, А2), установленные между рабочими линиями гидродвигателей за распределителями. Вторичная защита настроена на давление 27МПа.

Контроль давления рабочей жидкости в напорных линиях осуществляется с помощью манометра МН1 и МН2.

Контроль давления рабочей жидкости в общей сливной линии осуществляется с помощью манометра МН3.

Сливные линии от гидродвигателей объединены в общую сливную магистраль. Слив из магистрали производится через фильтры Ф1,Ф2.

После фильтрации рабочая жидкость охлаждается в теплообменном аппарате АТ и возвращается в бак. Температура жидкости в баке контролируется термометром Т.                                                             

Для заправки бака используется заправочное устройство В, состоящее из насоса Н4 и фильтра Ф4.

Рассмотрим движение силовых и управляющих потоков для первого рабочего органа:

При включении дизеля происходит нагнетание насосом Н1  рабочей жидкости   в   напорную   линию.   Контроль   давления   осуществляется манометром   МН1.   Клапан   КП1   обеспечивает   первичную   защиту гидросистемы Р01 от превышения номинального давления.

Для включения рабочего органа РО1, перемещают рукоятью управления золотник распределителя Р3 и открывают доступ жидкости под торец силового распределителя Р1.

Распределитель Р1 переключается в рабочую позицию и поток жидкости идёт к гидромотору М:    Б-Н1-Р1-М-Р1-ТС-Ф1-Б

Для торможения рабочего органа РО1 машинист освобождает рукоять управления распределителя сервоуправления Р3.

Распределитель Р1 переключается в нейтральную позицию и жидкость от насоса идёт: Б- Н1-Р1-ТС-Ф-Б. 

При работе М связь А1 со сливом нужна для восполнения дренажных утечек.

2. Предварительный расчет объёмной гидропередачи. Выбор комплектующих

2.1. Цели и условия

Цели: выбрать дизель, насосы, рабочие жидкости для зимы и для лета, гидродвигатели, трубопроводы, распределители, предохранительные клапаны.

Комплектующие выбираются на основании предварительного статического расчета, выполненного при установившихся движениях  рабочих органов. Нагрузки и  скорости  определены  заданием.  Температура жидкости оптимальная.

На основе принципиальной  гидравлической  схемы  составляется  расчетная схема,  в  которую  включают  выбираемые  элементы  и  наносят обозначения  заданных,  рассчитываемых  и  выбираемых характеристик.

Рисунок 1 – Расчетная схема к предварительному расчету и выбору комплектующих

2.2. Мощность на рабочих органах

Мощность на входе насоса, , Вт:

                                                                                  (1)

где - полный КПД насоса ().

Мощность на 1 рабочем органе, , Вт:

                                                 (2)

где  - КПД, учитывающий потери мощности на пути от насоса до гидродвигателя (мотор или цилиндр) и от гидродвигателя до бака ();

- полный КПД гидродвигателя (- для  высокомоментного мотора; - для гидроцилиндра);

            - КПД передачи между гидродвигателем и рабочим органом ().

Мощность на 2 рабочем органе, , Вт:

,                                                   (3)

где F_РО2 – сила на рабочем органе, кН;

 - скорость рабочего органа, м/с.

Так как в задании дана только сила, значит назначим скорость РО2,

2.3 Выбор дизельного двигателя машины

Дизель выбран по необходимой мощности на его валу, которая определена через сумму мощностей одновременно включаемых рабочих органов . при этом КПД от вала дизеля до рабочего органа вычислен через ориентировочные значения КПД элементов передачи:

 - КПД передачи от вала дизеля до i-го РО:

,                                      (4)

где - КПД передачи привода насоса ();

- полный КПД насоса ();

- КПД, учитывающий потери мощности на пути от насоса до гидродвигателя и от гидродвигателя до бака ();