Проектирование гидропривода элеватора, разработка принципиальной схемы, выбор оборудования

Задание на курсовую работу

Спроектировать гидропривод элеватора, разработать принципиальную схему, выбрать оборудование, построить механическую и скоростную характеристики, рассчитать динамические характеристики по следующим данным:

1.Нагрузка на гидромоторе:

средняя М=1200 Нм

максимальная Мmax = 1600 Нм

2.Частота вращения  гидромотора

средняя  n

3.Момент инерции подвижных частей, приведенный к выходному звену гидромотора:

J

4.Время разгона  гидромотора до средней скорости

0,8 с.

Дополнительные данные:

1. При регулировании насоса при номинальном давлении утечки постоянны.

2.Минимальный сброс через переливной клапан в долях номинальной подачи насоса

Q

3.Приведенные длины трубопроводов: всасывающего – 0,8 м.,

нагнетательного – 1,6 м., сливного – 1,6 м.

Особые условия привода:

1.Время перехода на новый режим работы при внешнем возмущении

t

2.Вид переходного процесса при внешнем возмущении колебательный затухающий при набросе нагрузке 15%

3.Закон изменения нагрузки на гидромоторе М = 0,9 М,

гдеa=.

Общая часть

Элеватор приводится в движение гидромотором. Перемещение рабочего органа происходит только в одну сторону. В приводе необходимо предусмотреть возможность регулирования скорости движения, а также торможение и фиксацию рабочего органа. Таким образом, привод должен быть регулируемым. Для решения  вопроса о способе регулирования ориентировочно оценим величину средней мощности привода:

N===5,915 квт.

где h=0,85 – КПД привода (ориентировочно).

Так как N>5 квт, выбираем объемный способ регулирования. Схема циркуляции жидкости – незамкнутая.

 

s

t

1

3

5

6

2

7

М0

w

8

lвс

lсл

s

t

1

3

5

6

2

7

М0

w

8

lвс

lсл

Составные части гидропривода:    1. регулируемый нереверсивный насос;

2. нерегулируемый гидромотор ;

                                                                       3. предохранительный клапан для защиты привода от перегрузки;

                                                            4. тормозной гидроцилиндр

                                                            5. двухпозиционный гидрораспределитель;

                                                                       6. фильтр для очистки рабочей жидкости

                                                                       7.  выходной вал (нагрузка);

                                                                       8.  масляный бак;

-всасывающая;    - напорная;  - сливная линии.
При неработающем насосе тормозные колодки под действием пружины сжимают вал; элеватор заторможен.  При включении насоса и увеличении подачи жидкости и рабочего давления, сила давления на поршень тормозного цилиндра преодолевает усилие пружины и вал растормаживается. Регулируя подачу насоса, плавно достигают необходимой скорости вращения вала. Экстренное торможение можно осуществить переводом распределителя 5 в положение  “открыто”. При этом насос разгружается. Предохранительный клапан разгружает привод при перегрузках. Во всех этих случаях соединение рабочей полости тормозного гидроцилиндра со сливной магистралью обеспечивает фиксацию вала.

Управление насосом – ручное; гидрораспределителем – электромагнитное.

Специальная часть

1. Выбор гидромотора

Инерционная нагрузка:

Mи=J=0,8=4,19 нм.

Пиковая нагрузка:

Ммп=Мmax+Ми=1600+4,19 » 1604 нм.

Для выбора гидромотора составим таблицу.

Тип мотора	,нм	max, нм	max, 1/с	, 1/с
МР-450	1343	1800	41,9	14,7	0,255

Гидромоторы других типов не развивают требуемый крутящийся момент.

Выбираем нерегулируемый радиально-поршневой гидромотор МР-450 со следующими характеристиками [1]:

рабочий объем q=0,452´10 м 

номинальный перепад давления  DР=21 MПа

давление нагнетания:

- максимальное    25 МПа = Р max;

- пиковое               32 Мпа

Давление в сливной магистрали  Р=0,6 МПа

Частота вращения:

- минимальная  min=0,16

- номинальная    =14,7\

- максимальная max=41,9

     Номинальный крутящийся момент М=1343 нм.

     КПД при нормальных параметрах:

- гидромеханический  =0,89

- полный                      =0,84

     Момент инерции ротора J=0,0133кгм

     Перепад давления на гидромоторе:

         - при средней нагрузке

D Р==18,73 МПа

        -при максимальной нагрузке

D Рmax==24,98 МПа.

        Давление в сливной магистрали примем  Р=0,6 МПа  и определим давление на входе в гидромотор:

Р=18,73+0,6=19,33 МПа;

Р =24,98+0,6=25,58 МПа.

        Уточним объемный КПД гидромотора при средней нагрузке и угловой скорости:

                   =0,843,

где ==0,944 – объемный КПД по каталогу.

Давление перед гидромотором по каталогу:

                   Р=21+0,6=21,6 МПа

Расход гидромотора при средней нагрузке:

Q=0,358

При максимальной нагрузке по аналогии имеем:

                        

         Q

2.Выбор гидравлических устройств управленияВ качестве предохранительного клапана выбираем клапан непрямого действия, который должен быть настроен на давление Р25,6 МПа и пропускать расход Q.