Предварительный расчет гидропередачи. Выбор комплектующих. Мощность на рабочих органах. Выбор гидромотора для привода вращательного действия

учебнику (2) принят аксиально-поршневой насос типа РМНА с наклонным диском, нерегулируемый РМНА 63/35.

Для рабочего органа поступательного действия;

По учебнику (2) приняты 2 насоса аксиально-поршневых 310.112.

Характеристики насосов представлены в таблице 1.

Необходимая частота вращения вала насоса из условия получения необходимой мощности на привод гидромотора, об/с:

 ,

Где  - КПД насоса гидромеханический (=0,95);

- номинальное давление гидропередачи, Па ();

- рабочий объем, (),

.

Необходимая частота вращения вала насоса на приводе  гидроцилиндра по формуле:

.

Передаточные отношения привода насоса;

 ,

Дизель с насосом соединен через передачу.

Производительность насоса для привода и гидромотора:

,

Где - объемный КПД насоса (=0,95);

 ;

Производительность насоса для привода гидроцилиндра:

Таблица 1- Технические характеристики насосов

Параметры	310.112	РМНА 63/35
Рабочий объем, см	112	63
Номинальное давление, МПа	20	32
Максимальное давление, МПа	35	40
Номинальная частота вращения вала, об/с	25	25
Максимальная частота вращения вала об/с	62.5	40
Номинальная мощность насоса на валу, кВт	56	52,2
КПД полный	0.91	0.90
КПД объемный	0.95	0.95
КПД гидромеханический	0.96	0.95

Таблица 2 – частота и производительность насосов

Параметры	РО1	РО2
Частота вращения, об/с	23,4	24,9
Производительность м/с	1,410	5,310

2.4 Выбор гидромотора для привода вращательного действия

Необходимая мощность на валу мотора, Вт:

,

Где - КПД передачи ();

По учебнику (2) выбран гидромотор радиально поршневой МР-1100.

Так как данный гидромотор имеет номинальное давление большее, чем в гидропередаче, поэтому его паспортную номинальную мощность умеьшаем пропорционально принятому давлению.

Рабочий объем: =1126 ;

Давление максимальное: ;

Давление номинальное: ;

Частота вращения:

минимальная:;

номинальная: ;

максимальная:   ;

Номинальный крутящий момент: ;

Номинальная мощность мотора: ;

КПД при номинальных параметрах:

полный:

гидромеханический: ;

Частота вращения вала выбранного гидромотора, :

;

Где - расход жидкости, протекающей через мотор ()

.

2.5 Выбор гидроцилиндра для привода поступательного действия

Гидроцилиндр и передача должны обеспечить следующие условия:

сила на рабочем органе-

В нашем случае скорость на рабочем органе превышает , поэтому гидроцилиндр соединяется с рабочим органом через передачу.

Первоначально принимаем скорость штока :

Находим ход штока, м:

;

Длинна цилиндра, м:

.

По учебнику (2) принят гидроцилиндр для строительного и дорожного машиностроения:

2.7 Выбор трубопроводов и расчет толщины стенок

Для гидроприводов машин жесткие трубопроводов изготовляют из стальных бесшовных холоднодеформированных труб. По ГОСТ 8734-75 трубопроводы изготавливаем из стали 30ХГСА.

2.7.1 Подбор трубопроводов для всасывающей линии

Необходимый внутренний диаметр определяем из условия необходимого расхода жидкости, м:

Где -общий расход, ;

скорость во всасывающей линии, (=1 м/с);

Толщина стенки принята в соответствии с ГОСТ 8734-75 из ряда стандартных значений равной 2,5 мм. Тогда наружный диаметр  будет:

,

.

По справочнику (1) принят трубопровод:

 ; ;

2.7.2 Подбор трубопроводов для напорных линий

Необходимый внутренний диаметр трубопровода первой линии по формуле (  ) при , -скорость в напорной линии, ();

Минимальная толщина стенки толстостенного трубопровода:

Толщина стенки принята по ГОСТ 8734-75:

Тогда наружный диаметр по формуле (  ) будет:

По справочнику (  ) принят трубопровод:

  

Необходимый внутренний диаметр трубопровода второй линии; мм:

Минимальная толщина стенки, м:

.

Толщина стенки принята по ГОСТ 8734-75:

Тогда

По справочнику (  ) принят трубопровод: 

2.7.3 Подбор трубопроводов для сливной линии

Необходимый внутренний диаметр сливной линии при скорости течения жидкости по ней , м:

Толщина стенки по рекомендации (  ) принята:

По учебнику (  ) принят трубопровод:

2.8 Выбор фильтров

Фильтровальная установка – общая для всех приводов машин. Её пропускная производительности должна быть на 20% больше суммарной производительности всех насосов.

Фильтры выбраны по необходимой для насосов тонкости фильтрации, расходу жидкости и максимальному давлению.

1.  Необходимая тонкость фильтрации 10 мкм;

2.  Расход жидкости .

.

По учебнику (  ) принято 4 параллельно соединенных фильтра 1.1.40.10.

Тонкость фильтрации 10 мкм.

Номинальный расход 160 л/мин (для одного фильтра).

2.9 Выбор распределителей

Распределители выбраны по принципиальной схеме, расходу и давлению жидкости, а также по типу управления.

Распределитель Р1:

1.  Схема – с открытым центром;

2.  Давление  ;

3.  Расход

4.  Вид управления - гидравлическое.

Принят распределитель В.И.16.64

Распределитель Р4:

1.Схема-с закрытым центром;

2.Давление =20 МПа;

3.Расход==318 л/мин;

4.Вид управления-электрогидравлическое.

Принят распределитель В.ЕХ.20.44

Параметры принятых распределителей сведены в таблице 4.

Таблица 4-параметры распределителей

Модель распределителя	В.И.16.64	В.ЕХ.20.44
Диаметр условного прохода, мм.	16	20
Расход рабочей жидкости, л/мин: номинальный максимальный	125 240	180 700
Номинальное давление в напорной линии, МПа	32	32
Вид схемы	с открытым центром	с закрытым центром
Вид управления	гидравлическое	электрогидравлическое

Выбор предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны выбраны по максимальному давлению и расходу жидкости защищаемой линии. Клапаны первичной и вторичной защиты приняты непрямого действия.

Подбор клапана первичной защиты непрямого действия:

1.  30 МПа.

Принят клапан (  )  МКПВ 10/3Т2П3110ХЛ4.

30МПа.

Принят клапан (  ) МКПВ 20/3Т2П3110ХЛ4.

Подбор клапанов вторичной защиты непрямого действия:

Выбраны по давлению вторичной настройки: 33МПа.

Принят клапан (  ) МКПВ 20/3Т2П3110ХЛ4.

Параметры предохранительных клапанов сведены в таблицу 5.

Таблица 5-параметры предохранительных клапанов.

Модель клапана	МКПВ 10/3Т2П3110ХЛ4	МКПВ 20/3Т2П3110ХЛ4
Диаметр условного прохода, мм.	10	20
Расход жидкости л/мин, номинальный максимальный	80 160	160 400
Номинальное давление настройки, МПа	32	32
Вид действия клапана	Непрямое	Прямое

3. Проверочный статический расчет объемной передачи

Цель расчета- проверка соответствия требуемых характеристик рабочих органов тем расчетным их значениям, которые могут быть обеспечены выбранными комплектующими гидропередач. Определение необходимых передаточных отношений передач между гидродвигателем и рабочими органами и, при необходимости, корректировка характеристик и замена отдельных комплектующих.

Условия: движение рабочих органов установившиеся, температура РЖ +50°C.

3.1 Расчетная схема и определение потерь давления

Расчетная схема (рисунок 2) включает в себя все линейные и местные сопротивления от насоса до гидродвигателя и до бака для РО1.

Потери давления от насоса до гидродвигателя:

, где - линейные потери на участке Н-ГД;

- местные потери на участке Н-ГД.

Линейные потери давления:

;

Где - коэффициент гидравлического трения;

- длина трубопровода, м ();

- внутренний диаметр трубопровода в первой напорной линии, м ();

- плотность жидкости при +50°C, кг/м³ ();

- скорость жидкости, м/с:

;

.

Коэффициент гидравлического трения определяется режимом течения жидкости.

Режим течения жидкости определяется числом Рейнольдса:

;

где - кинематическая вязкость, м²/с (жидкость МГЕ-46В, при +50°C

)

Режим ламинарный () коэффициент линейного сопротивления определяется:

;

.

Зная, найдены линейные потери по формуле (23):

Местные потери давления:

;

Где ξ_н-гд- коэффициент местного сопротивлении:

Приняты следующие значения ξ:

для штуцеров: 0,1;

для тройников и крестовин: 0,2;

для поворотов: 0,6 (по 5 на каждом участке);

для распределителей и термостатов: 17;

для фильтров и теплообменников: 50;

для обратного клапана: 3;

для входа в сливной бак: 1;

По расчетной схеме (рисунок 2) определен суммарный коэффициент