Расчет основных параметров и выбор силовых комплектующих привода. Проверочный расчет привода. Тепловой расчет гидропередачи

1 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР СИЛОВЫХ       КОМПЛЕКТУЮЩИХ ПРИВОДА

         1.1 Выбор дизельного двигателя

Рисунок 1.1 – Расчетная схема к определению характеристик и выбору элементов гидропривода рабочего органа вращательного действия

Мощность дизеля Рд  зависит от мощности рабочего органа Рро и КПД гидропередачи ηд-ро от дизеля до рабочего органа. Мощность дизеля Рд, Вт [1]: 

 

                                                                                      (1.1)

где квых – коэффициент снижения выходной мощности дизеля вследствие возможных колебаний нагрузки на рабочем органе;  - КПД передачи от вала дизеля до рабочего органа.

Мощность на рабочем органе Рро, Вт:

                                                                                                              (1.2)

где Тро – крутящий момент на рабочем органе, Тро=32400 Н·м;  - угловая скорость на РО, = 1,65 рад/с.

Вт = 82,5 кВт

Выбран дизельный двигатель производства Алтайского моторного завода    Д-440-1 с номинальной мощностью Рд = 93,5 кВт при номинальной частоте вращения вала nд = 29,16 об/с = 3,05 рад/с.

          1.2 Выбор насоса

Перед выбором насоса необходимо задаться номинальным давлением рном, МПа [1]:

                                                                                                               (1.3)

 МПа

Выбрано номинальное давление из стандартного ряда давлений рном = 25 МПа.

Насос выбран по необходимой мощности на его валу Рпн, которая определяется из соотношения:

                                                                                           (1.4)

где ηпн-ро – КПД от вала насоса до РО; Рро – мощность РО, Рро = 53460 Вт [1].

 Вт

Выбран реверсивный регулируемый насос по необходимой мощности Рпн  марки 313.3.250 производства ОАО «Пневмостроймашина» г. Екатеринбург c номинальной мощностью Рн = 82,5 кВт. [1]

Необходимая частота вращения вала насоса:

                                                                                                      (1.5)

где  - необходимая частота вращения вала насоса, об/с;  - рабочий объем насоса, =250 см³;  и  - КПД насоса и его объемный КПД [1].

 об/с

Производительность насоса Q_н м³/с, определена по зависимости [1]:

                                                                                                              (1.6)

 м³/с = 193,2 л/мин

Выбрано всесезонное масло, исходя из температурного диапазона применения заданной гидросистемы и технических рекомендаций к насосу от завода-изготовителя, Shell Tellus TD 46. Данное масло эксплуатируется в температурном диапазоне от -40 до +90 ºС с оптимальной кинематической вязкостью ν_опт=35 мм²/с [4shell-oil.ru]. Тонкость фильтрации для гидропривода с замкнутой циркуляцией потока равна 25 мкм. Оптимальная температура выбранного масла        Т_опт = +55ºС [3].

          1.3 Выбор трубопроводов

     Внутренние диаметры трубопроводов d_вн определяются по формуле:

                                                                                                 (1.7)

где  - диаметр напорной, всасывающей и сливной линий, м;  - скорости в напорной, всасывающей и сливной линиях: = 5 м/с – скорость в напорной линии, = 1 м/с – скорость во всасывающей, = 2 м/с – в сливной [1].

 м - диаметр напорной линии;

 м – всасывающей линии;

 м – сливной линии.

Минимальная толщина стенки , м, напорного трубопровода определена  прочностным расчетом толстостенного трубопровода из стали 45:

                                                                                  (1.8)

где  - допускаемое напряжение стали на разрыв, МПа;  - временное сопротивление стали, = 600 МПа; р_max – максимальное давление МГ, развиваемое насосом, р_max = 35МПа [1].

 м.

Выбран трубопровод для напорной линии – d_нар1 = 0,0325 м [1].

Так как при выборе трубопровода для напорной линии изменился её внутренний диаметр требуется пересчитать скорость в данной линии по формуле (1.7) при d_вн = 0,0282 м после чего получена скорость υ₁ = 5,15 м/с, что допустимо для напорной линии.

Минимальная толщина стенки , м, всасывающей линии трубопровода определена  прочностным расчетом толстостенного трубопровода из стали 45:

м.

Выбран трубопровод для всасывающей линии – d_нар2 = 0,0729 м [1].

Минимальная толщина стенки , м, сливной линии трубопровода определена  прочностным расчетом толстостенного трубопровода из стали 45:

 м.

Выбран трубопровод для сливной линии – d_нар2 = 0,0515 м [1].

1.4 Выбор гидромотора

Гидромотор выбран по номинальной мощности на валу:

                                                                                                (1.9)

 Вт

Выбран гидромотор типа 303.3.160 ОАО «Пневмостроймашина», г. Екатеринбург.

Характеристики: P_м^вх = 60кВт; p^вх_ном = 20МПа q_м = 160·10^{-6 м3}; η_мо = 0,95;         n_м = 20 об/с.