Промышленность \ Гидропривод

Проектирование гидропривода элеватора, разработка принципиальной схемы, выбор оборудования, страница 2

Согласно [2] выбираем клапан с электромагнитным управлением разгрузкой насоса по ГОСТ 21148-75 типа 10-320-1-2-2. Условный проход D

Q; диапазон регулирования давления P=2…32 МПа;

Утечки .

При использовании этого клапана отпадает необходимость в установке распределителя 5 для загрузки гидропривода. Экстренное торможение производится при выключении электромагнита клапана управления, встроенного в клапан непрямого действия (см. схему на чертеже) (клапан открыт).

Движение гидромотора возможно только при включении электромагнита (клапан закрыт).

Рабочая жидкость

Гидравлическое масло МГ-30 (ТУ 38-10150-79), плотность =890

Вязкость .

3. Расчет трубопроводов

Принимаем 0 круглые трубы. Задаемся предельными скоростями течения: в нагнетательной линии u; в сливной - u; во всасывающей - u.

По формуле

определяем диаметры трубопроводов

Dм;

D=0,0151 м; D0,0195 м.

Принимаем стандартные трубы.

D' D'; D'.

Фактические скорости определяем по формуле u

u; u; u.

Числа Рейнольдса Re

Re Re; Re.

Так как во всех трубах Re, то есть режим движения ламинарный, коэффициенты гидравлического трения определяем по формуле l;

l; l; l

Потери давления в гидролиниях определяем по формуле D

DРМПа

DР

4. Дополнительные и вспомогательные устройства

Для очистки рабочей жидкости в сливной магистрали устанавливается фильтр согласно ОСТ 22-883-75 [1] .

Типоразмер 1.1.25-25/16. Номинальный расход Q,тонкость фильтрации 25 мкм, давление 1,6 МПа, условный проход 25 мм, потери давления при и Q =25 0,005 МПа.

5. Выбор насоса и электродвигателя

Давление и подача на выходе из насоса:

при средней нагрузке

Р19,33+0,126+0,016+0,005=19,48 МПа

- при максимальной нагрузке

Р25,58+0,126+0,016+0,005=25,73 МПа;

Для выбора насоса составляем таблицу.

Тип

насоса

МПа

Рmax

МПа

об/мин

л/мин

НАР 16/200

1500

Загрузка насоса близка к 1,00. Выбираем нереверсивный регулируемый аксиально-поршневой насос НАП 16/200 [2].

Параметры насоса: рабочий объем q; частота вращения ;

Номинальное давление Р=20 МПа; максимальное давление Рmax=25 МПа; производительность: номинальная - Q; минимальная Q=2; КПД: объемный h=0,93; полный h=0,87, момент инерции ротора J. По формуле hопределяем объемный КПД:

- при средней нагрузке

- при максимальной нагрузке

=0,913

Полный КПД при средней нагрузке:

Мощность на валу: при средней нагрузке

где Р=19,48+0,003»19,48 МПа.

При максимальной нагрузке,

= 0,854;

N=11,48 квт.

Момент на валу насоса при средней и максимальной нагрузке без учета скольжения асинхронного двигателя:

=51,53 нм;

=73,12 нм.

Для выбора двигателя составим таблицу:

Тип электродвигателя

квт

Нм

1/с

Кгм²

4А132М4УЗ

72,1

216,2

2,8

19,5

157

0,04

Здесь момент на валу электродвигателя определен по формуле:

=72,1 нм,

так как ; N, выбираем асинхронный двигатель 4А132М4У3.

Скольжение при средней нагрузке,

S=0,5-0,5=0,0204;

Угловая скорость

.Емкость маслобака при 3-х минутной производительности W.

Округляем до ближайшего значения по ГОСТу 12448-80 W

Таблица коэффициентов утечек

Оборудование

Формула

Числовые значения

коэффициентов

Гидромотор

МР-450

=2,906

Насос НАР 16/200

6.Расчет статических характеристик

Момент на валу насоса при средней нагрузке

М52,6 нм.

Коэффициент трансформации момента, передаточное число и КПД гидропередачи:

К=22,81.

= =36,71

(*)

Уточненный полный КПД гидромотора при средней нагрузке:

=0,89 ? 0,843 = 0,75.

КПД гидросети,

= 0,949.

КПД гидропередачи,

=0,75 ? 0,949 ? 0,87=0,62 (*)

h* = h** -расчет верен.

Параметр регулирования насоса:

= 0,993

Параметры холостого хода:

Момент нм.

Перепад давления:

=2,31 МПа.

Давление на входе в гидромотор:

Р= 2,31 + 0,6 + 0,016 + 0,005 = 2,93 МПа.

Давление за насосом:

Р2,93 + 0,126 = 3,056 МПа.

Объемный КПД насоса без учета скольжения:

= 0,989.

Подача на холостом ходу:

Скорость холостого хода:

По точкам с координатами М и ; М=1200 нм

и =4,19 строим механическую характеристику привода для =0,993 (см.чертеж).

Скоростную характеристику для средней нагрузки М =1200 м,строим по формуле:

Зона нечувствительности при =0; 0 = 5,444-1,12;

7. Динамический расчет гидропривода

За исходный режим принимаем работу привода при средней нагрузке:

М = 1200 нм; ; = 0,993.

Уравнение динамической характеристики асинхронного двигателя:

Т где Т=0,0163с. (1)

( - круговая частота электросети).

К= 48,95.

Уравнение нагрузки электродвигателя:

Т, (2)

где Т = 0,123с.

К.

Уравнение нагрузки гидромотора:

Т,

где ; ,

Тогда .

С учетом этого уравнения нагрузки г.м.,

Т , (3)

Где Т,

0,726 МПа

К=0,0373

Уравнение движения жидкости:

Т(4), где приведенный модуль объемной упругости жидкости Е МПа,

Е, Е - модули объемной упругости жидкости и стали, d - толщина стенки трубы; объем гидролинии между насосом и гидромотором между насосом и гидромотором W = ,