Выбор рабочей жидкости:

По [Рис. П. 4.1, с23] выбираем рабочую жидкость ВМГЗ, так как она в моём случае наиболее подходящая.

Техническая характеристика:

Плотность при 20⁰С = 865(кг/м³)

Вязкость при 50⁰С =10(сСт)

Температура застывания =-60⁰С

Температура вспышки =135⁰С

ГОСТ, ТУ 38 101479-74

Температура окружающей среды t=-30 ⁰c

Температура рабочей среды t=10 ⁰c

Вязкость при температура рабочей среды ν10=40сСт

Определение мощности гидропривода и подачи насоса

Мощность гидродвигателя проектируемого привода определяется по заданной нагрузке и скорости движения. Так как у меня привод возвратно — поступательного движения :

Nц=V∙T=130000∙22∙10^-2=28,6(кВт)

Мощность насоса находиться по мощности гидродвигателя с учётом потерь энергии в гидроприводе:

Nн=К∙Nц=1,25∙28,6=35,75(кВт)

где К – коэффициент запаса, учитывающий потери энергии в гидроприводе. Для гидроприводов, работающих в тяжелых режимах К=1,2…1,25. [П.1,с21] 6

По мощности выбираем из справочной литературы марку выпускаемого промышленностью насоса [прил. 5.1, с 26].

Марка насоса 207.25

Техническая характеристика:

Рабочий объём = 107(см³/об)

Номинальное давление с бронзовым блоком цилиндров= 16(МПа)

Максимальное давление = 25(мПа)

Частота вращения номинальная n_H=25(с^-1)

Частота вращения максимальная =42,7(с^-1)

Номинальная подача при α_max= 2.06(дм³/с)

Мощность потребляемого насоса =36,9(кВт)

Объёмный КПД =0.97

Гидромеханический КПД =0,932

Полный КПД =0,908

Масса = 75(кг)

Подача насоса рассчитывается как:

Qн=Nн/Р=35,75/16=2,076(дм3/с)

где Р– рабочее давление насоса, определяется по прототипу машины или по параметрическому ряду [прил. 2, с 21].

Действительная подача регулируемого насоса равна расчетной подаче .

Расчёт гидролиний

Гидролинии бывают всасывающими, напорными, исполнительными и сливными. Они могут выполняться из труб или резинометаллических шлангов.

Расчётный внутренний диаметр каждой из линий находиться как:

d=2∙√Qн/πV

где V – рекомендуемые скорости потока жидкости в линиях: всасывающей V_B=0,5…1,5(м/с), сливной V_С=1,4…2(м/с), напорной и исполнительной V_H=V_И=3…6(м/с).

d´в=2∙√0,001∙2,076/3,14∙1,5=0,04199м

d´c=2∙√0,001∙2,076/3,14∙2=0,03636м

d´н=2∙√0,001∙2,076/3,14∙6=0,02099м

Действительный диаметр линий выбирается по стандартному ряду выпускаемых труб [таб. П. 7.2, с 37] принимая d≥d’.

dв=50мм [ГОСТ 8732-78]

dc=42мм [ГОСТ 8732-78]

dн=dи=28мм [ГОСТ 8734-75]

Действительный диаметр, как правило, равен условному проходу установленных на линии элементов гидропривода.

Подбор гидравлического оборудования:

В основе подбора оборудования лежат действительные значения подачи насоса и рабочего давления Р.

Тип и марку распределителя выбираем по номинальному давлению, подаче насоса или условному проходу и количеству гидродвигателей.

Выбираем секционный распределитель, его марка Р-25.16

Условный проход =25(мм)

Номинальный расход масла =2,7(дм³/с)

Максимальный расход масла =3,3(дм³/с)

Номинальное давление =16(МПа)

Максимальное давление =17,5(МПа)

Максимальное число секций =7

Внутр. утечки =14,1(см³/с)

Потери давления =0,7(МПа)

Выбор вентилей, его технические характеристики [прил.7.15 ст.44]:Вентиля пробковые из серного чугуна: проходные муфтовые сальниковые.

1-й для всасывающей линий 11ч6бк – диаметр 50мм

2-й для исполнительной линии 11ч6бк – диаметр 32мм

Объём бака гидропривода машины рассчитывается по формуле:

W=B∙Qн

где Qн - действительная подача насоса, дм³/с;

В – время прохождения бака жидкостью, с;

Для гидроприводов, работающих в тяжелом и весьма тяжелом режимах В=120…180 с [1,стр. 21]

W=180∙2,076=373,68(дм³)

Объем бака с теплообменником на мобильных машинах составляет :

Wt =(0,3…0,5) ∙W

Wt =0,5∙373,68=186,84 (дм³)

Расчётное значение объёма бака уточняется по ГОСТ 12448-80, W=200(дм³)

Линейный фильтр [ОСТ 22-883-75] типоразмер 1.1.50-25

Технические характеристики это фильтра:

Условный проход =50 (мм)

Номинальный расход =4,2(дм³/с)

Номинальное давление =0,63(МПа)

Потери давления =0,35(МПа)

Тонкость фильтрации =25(мкм)

Ресурс фильтроэлемента =300(ч)

Масса сухого фильтра =18,2(кг)

Гидрозамок : типоразмер У 4610.36А

Условный проход =20 (мм)

Номинальный расход =1,7(дм³/с)

Номинальное давление =16(МПа)

Максимальное давление =21(МПа)

Потери давления =0,4(МПа)

Масса = 7 (кг)

Тормозной клапан : типоразмер 63100

Условный проход =20 (мм)

Номинальный расход =2,7(дм³/с)

Давление настройки :

Минимальное =1(МПа)

Максимальное =2(МПа)

Масса = 12,5 (кг)

Теплообменник : КМ6-СК-1

Отводимый тепловой поток =18,6(кВт)

Расход жидкости :

Номинальный =5,4(дм³/с)

Максимальный=7,5(дм³/с)

Наибольшее допускаемое давление =1,2(МПа)

Потери давления при максимальном расходе =0,3(МПа)

Коэф. Теплопередачи = 20,4 (Вт/м²)

Площадь теплопередающей поверхности = 22,74 (м²)

Размеры :

Длина =730 (мм)

Ширина=220 (мм)

Высота = 575 (мм)

Масса без жидкости =77,3 (кг)

Расчёт потерь давления в гидросистеме:

Потери давления в гидросистеме складываются из потерь во всасывающей, напорной, исполнительной и сливной гидролиниях и потерь в элементах гидрооборудования, установленных на этих линиях и работающих в расчётном цикле:

Рассчитываем число Рейнольдса:

Re =4∙Qн/π∙V∙d

Для всасывающей линии :

Re =4∙0,2076/3,14∙40∙10^-6∙0,050=1322,2

Для сливной линии:

Re =4∙0,2076/3,14∙40∙10^-6∙0,042=1574,1

Для напорной и исполнительной линии

Re =4∙0,2076/3,14∙40∙10^-6∙0,028=2361,2

Коэффициент трения для жестких труб определяется :

λ = 64/Re , при Re <2300

λ = 0,3164/ Re ^0,25 , при Re > 2300

Для всасывающей линии .

λ=64/1322,2=0,048

Для сливной линии .

λ=64/1574,1=0,040

Для напорной и исполнительной линии .

λ=0,3164/2361,2^0,25=0,045

Потери давления в гидролиниях удобно рассчитывать, суммируя коэффициенты местных и эквивалентных линейных сопротивлений по формуле:

ΔP=( λ∙l/d+ Σ b∙ ) ∙8 ∙p∙ Qн²/ π ² ∙ d⁴

 - суммарный коэффициент местных сопротивлений.

b-поправочный коэффициент .

Для всасывающей линии

ΔP=(0,048∙1,3/0,050+0,8∙(0,7+1,5)) ∙8∙865∙ 0,002076²/3,14² ∙0,050⁴=1455 (Па) =0,001455 (МПа)

Для сливной линии

ΔP=(0,040∙4,6/0,042+0,6∙(2,5+1,5+0,9)) ∙8∙865∙ 0,002076²/3,14² ∙0,042⁴=7135 (Па) =0,007135 (МПа)

Для напорной линии

ΔP=(0,045∙3,5/0,028+1∙(2,5+2,5)) ∙8∙865∙ 0,002076²/3,14² ∙0,028⁴=52287 (Па) =0,052287 (МПа)

Для исполнительной линии

ΔP=(0,045∙5,5/0,028+1∙(2,5+2,5)) ∙8∙865∙ 0,002076²/3,14² ∙0,028⁴=68105 (Па) =0,068105 (МПа)

Результаты расчёта потерь давления в линиях и гидрооборудовании сносим в таблицу №1, и подсчитываем суммарные потери давления

Элемент гидросистемы	l,м	d,м	Q, м3/с	Re	λ	b∙	ΔP,(МПа)	Тип устройства
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1.Всасывающая линия	1,3	0,05	0,002076	1322,2	0.048	1,76	0,001455	ГОСТ 8732-78
2.Напорная линия	3,5	0,028	0,002076	2361,2	0,045	5,0	0,05229	ГОСТ 8734-75
3.Исполнительная линия	5,5	0,028	0,002076	2361,2	0,045	5,0	0,068105	ГОСТ 8734-75
4.Сливная линия	4,6	0,042	0,002076	1574,1	0,040	2,94	0,007135	ГОСТ 8732-78
5.Распределитель							0,7	Р-25.16
6.Фильтр							0,35	1.1.50-25
7.Теплообменник							0,3	КМ6-СК-1
8.Гидрозамок							0,4	У 4610.36А
9.Тормозной клапан							1	63100
Суммарные потери давления , ΔP							2,88

Выбор гидродвигателя:

В качестве гидродвигателей могут применяться гидроцилиндры и гидромоторы.

Выбор нормализованных гидроцилиндров осуществляется по велечине хода штока и внутреннему диаметру цилиндра. Ход штока выбирается конструктивно в соответствии с кинематической схемой машины. Внутренний диаметр цилиндра определяем расчетом .

Так как рабочий ход осуществляется при подаче жидкости в поршневую полость :

D=2∙√T/ π∙(P- ΔP) ∙ηгм

где ηгм =0,94 – гидромеханический КПД гидроцилиндра

D=2∙√0,130/3,14∙(16-2,88) ∙0,94=0,05794 (мм)

По ОСТ 22-1417-79 [Таблица 6,П.6.1] D=100 (мм)

Действительная скорость движения штока при подаче в поршневую полость и работе гидропривода в режиме постоянного расхода равна :

Vд =4∙Qн/ π∙ Dц²

Vд=4∙2,076/3,14∙1=2,64

Относительное отклонение в скорости :

δv=V-Vд /V∙100%

δv=2,2-2,64/2,2 ∙100%=-0,2=9%

Составление таблицы действительных характеристик