5. Вибір і розрахунок гідромоторів

Розрахунковий робочий об’єм гідромотора визначається з рівняння:

, см³ (15)

де – крутний момент на валу гідромотора, = ________Н·м (із завдання);

– попереднє значення механічного ККД гідромотора,

.

Необхідний робочий об’єм гідромотора приймають як мінімум на 10 % більше розрахункового .

По номінальному тиску перед гідромотором та необхідному робочому об’єму гідромотора вибираємо найбільш придатний стандартний гідромотор та наводимо його технічну характеристику.

Технічна характеристика гідромотора _____________:

• робочий об’єм _________ см³;

• витрата робочої рідини ________ л/хв.;

• частота обертання _________ хв^-1;

• тиск номінальний ______ МПа;

• тиск на вході максимальний ______МПа;

• крутний момент ______ Н·м;

• ефективна потужність на валу номінальна _____ кВт;

• ККД механічний ______;

• ККД об’ємний _______;

• ККД загальний _________.

Дійсний тиск у гідромоторі визначається з рівняння:

, МПа, (16)

де – крутний момент на валу гідромотора, =__________Н·м (із завдання);

– дійсне значення робочого об’єму вибраного гідромотора (з технічної характеристики), = ________ см³;

– дійсне значення механічного ККД вибраного гідромотора (з технічної характеристики), = ______.

Дійсна витрата робочої рідини гідромотора визначається з рівняння:

, л/хв, (17)

де – дійсне значення робочого об’єму вибраного гідромотора (з технічної характеристики), = ________ см³;

– частота обертання вала гідромотора, = ________хв^-1 (із завдання);

– дійсне значення об'ємного ККД вибраного гідромотора (з технічної характеристики), = ______.

6. Вибір і розрахунок насосів

Потужність, споживана гідроциліндром (вхідна потужність гідроциліндра), визначається з рівняння:

, кВт (18)

де – зусилля на штоку гідроциліндра, = _________Н (із завдання);

– швидкість переміщення штока гідроциліндра, = ______м/с (із завдання);

– загальний ККД гідроциліндра, ,

Потужність, споживана гідромотором (вхідна потужність гідромотора), визначається з рівняння:

, кВт (19)

де – крутний момент на валу гідромотора, =__________Н·м (із завдання);

– частота обертання вала гідромотора, = __________хв^-1 (із завдання);

– загальний ККД вибраного гідромотора (з технічної характеристики),

= ________.

При однопотоковій схемі гідроприводу сумарна потужність, споживана всіма одночасно працюючими гідродвигунами (вхідна потужність гідроприводу) дорівнює

, (20)

де і – кількість одночасно працюючих гідроциліндрів і гідромоторів, відповідно, = _______, = _______ (із завдання).

При двохпотоковій схемі гідроприводу сумарна потужність, споживана всіма одночасно працюючими гідродвигунами не визначається, тому що для забезпечення роботи гідродвигунів для кожного з них вибирається свій насос.

Тоді потужність, споживана одночасно працюючими гідроциліндрами буде дорівнювати:

, (21)

а потужність, споживана одночасно працюючими гідромоторами буде дорівнювати:

, (22)

При попередньому розрахунку гідроприводу втрати тиску на шляхові та місцеві опори сил тертя та інерційних сил рекомендується враховувати коефіцієнтом запасу по зусиллю , а витоки та зменшення подачі внаслідок перевантаження двигуна – коефіцієнтом запасу по швидкості , які вибираються в залежності від режиму роботи гідропривода.

Режим роботи гідропривода вибирається з таблиці 1.2 в залежності від кількості включень гідроприводу за годину (із завдання).

Режим роботи ______________________________

Таблиця 1.2

Режими роботи гідроприводу

Кількість включень гідроприводу за годину	Режим роботи
до 100 включень	легкий режим роботи
100...200 включень	середній режим роботи
200...400 включень	важкий режим роботи
400...800 включень	понад важкий режим роботи

Коефіцієнти запасу по зусиллю К_з.у та по швидкості К_з.с вибираються з таблиці 1.3 в залежності від режиму роботи гідропривода.

Таблиця 1.3

Значення коефіцієнтів запасу по зусиллю і по швидкості

Режим роботи	Коефіцієнт запасу по зусиллю	Коефіцієнт запасу по швидкості
легкий режим роботи	1,1...1,125	1,1...1,15
середній режим роботи	1,125…1,15	1,15...1,2
важкий режим роботи	1,15...1,175	1,2...1,25
понадважкий режим роботи	1,175…1,2	1,25...1,3

При однопотоковій схемі гідроприводу потужність насоса визначаємо з рівняння:

, (23)

де – коефіцієнт запасу по зусиллю (табл.1.3), приймаємо = _______;

– коефіцієнт запасу по швидкості (табл.1.3), приймаємо = ________.

При багатопотоковій схемі гідроприводу з насосами, що забезпечують окремо роботу гідроциліндрів і гідромоторів, розрахунок потужності привода кожної насосної установки проводиться окремо.

Тоді потужність насоса, що забезпечує роботу гідроциліндрів буде дорівнювати:

, (24)

а потужність насоса, що забезпечує роботу гідромоторів буде дорівнювати:

. (25)

Необхідну подачу насоса при однопотоковій схемі гідросистеми визначаємо відношенням потужності до дійсного тиску (більшому з розрахованих дійсних тисків у гідроциліндрі і гідромоторі):

, л/хв, (26)

У випадку двохпотокової схеми гідроприводу з насосами, що забезпечують роботу різних груп гідродвигунів, розрахунок необхідної подачі проводиться для кожного насоса.

Тоді необхідна подача насоса, що забезпечує роботу гідроциліндрів буде дорівнювати:

, л/хв, (27)

а необхідна подача насоса, що забезпечує роботу гідромоторів буде дорівнювати:

, л/хв, (28)

При однопотоковій схемі гідропривода з додатку 3 за відомим значенням необхідної подачі насоса та дійсного тиску вибираємо насос і виписуємо його технічну характеристику.

При однопотоковій схемі гідропривода для забезпечення роботи гідроциліндра і гідромотора вибираємо насос типу _________________________________________.

Технічна характеристика насоса ______________:

• робочий об’єм ___________ см³;

• подача насоса номінальна ________ л/хв;

• частота обертання номінальна _________ хв^-1;

• тиск номінальний _________ МПа;

• тиск максимальний _________ МПа;

• потужність номінальна ________ кВт;

• ККД механічний _________;

• ККД об’ємний __________;

• ККД загальний ____________.

При двохпотоковій схемі гідропривода з додатку 3 за відомим значенням необхідної подачі насоса, що забезпечує роботу гідроциліндрів та дійсного тиску в гідроциліндрі вибираємо насос, який буде забезпечувати роботу гідроциліндрів і виписуємо його технічну характеристику, а за відомим значенням необхідної подачі насоса, що забезпечує роботу гідромоторів та дійсного тиску в гідромоторі вибираємо насос, який буде забезпечувати роботу гідромоторів і виписуємо його технічну характеристику.

При двохпотоковій схемі гідропривода

• для забезпечення роботи гідроциліндра вибираємо насос типа ________________;

• для забезпечення роботи гідромотора вибираємо насос типа __________________.

Технічна характеристика насоса ______________ для забезпечення роботи гідроциліндра:

• робочий об’єм ___________ см³;

• подача насоса номінальна ________ л/хв;

• частота обертання номінальна _________ хв^-1;

• тиск номінальний _________ МПа;

• тиск максимальний _________ МПа;

• потужність номінальна ________ кВт;

• ККД механічний _________;

• ККД об’ємний __________;

• ККД загальний ____________.

Технічна характеристика насоса ______________ для забезпечення роботи гідромотора:

• робочий об’єм ___________ см³;

• подача насоса номінальна ________ л/хв;

• частота обертання номінальна _________ хв^-1;

• тиск номінальний _________ МПа;

• тиск максимальний _________ МПа;

• потужність номінальна ________ кВт;

• ККД механічний _________;

• ККД об’ємний __________;

• ККД загальний ____________.

При однопотоковій схемі гідропривода необхідна розрахункова частота обертання вала насоса визначається з рівняння:

, хв^-1 (29)

де , - дійсні витрати гідроциліндра і гідромотора, л/хв;

= __________ л/хв; = __________ л/хв;

- коефіцієнт, що враховує витоки робочої рідини в гідроапаратах, ;

- робочий об’єм вибраного насосу см³ (з технічної характеристики),

= ____________;

- об'ємний ККД вибраного насосу (з технічної характеристики),

= _________.

При двохпотоковій схемі гідропривода необхідна розрахункова частота обертання вала насоса, що забезпечує роботу гідроциліндрів визначається з рівняння:

, хв^-1, (30)

а необхідна розрахункова частота обертання вала насоса, що забезпечує роботу гідромоторів з рівняння:

, хв^-1, (31)

де , - дійсні витрати гідроциліндра і гідромотора, л/хв;

= __________ л/хв; = __________ л/хв;

, - робочі об’єми вибраних насосів, що забезпечують роботу гідроциліндрів і гідромоторів, відповідно, см³ (з технічної характеристики);

= ___________ см³; = ___________ см³;

, - об'ємні ККД вибраних насосів, що забезпечують роботу гідроциліндрів і гідромоторів, відповідно (з технічної характеристики).

= ___________ ; = ___________ ;

По розрахунковій частоті обертання вала насоса вибирають найближчу стандартну синхронну частоту обертання вихідного вала електродвигуна ( = 750; 1000; 1500; 2000; 2500; 3000 хв^-1).

При однопотоковій схемі гідропривода дійсна частота обертання вала насоса визначається з рівняння:

, хв^-1, (32)

де 0,03...0,04 - ковзання в електродвигуні,

- стандартна синхронна частота обертання вихідного вала електродвигуна, що приводить в дію насос

При двохпотоковій схемі гідропривода дійсна частота обертання вала насоса, що забезпечує роботу гідроциліндрів визначається з рівняння:

, хв^-1, (33)

а дійсна частота обертання вала насоса, що забезпечує роботу гідромоторів з рівняння:

, хв^-1, (34)

Дійсна частота обертання вибраних насосів повинна бути менше номінальної величини , наведеної в технічній характеристиці насосів, тобто .

При однопотоковій схемі гідропривода дійсна подача насоса визначається з рівняння:

, л/хв. (35)

де - робочий об’єм вибраного насосу см³ (з технічної характеристики),

= ____________;

- дійсна частота обертання вала насосу, що забезпечуює роботу гідроциліндрів і гідромоторів, відповідно, = __________хв^-1;

- об'ємний ККД вибраного насосу (з технічної характеристики),

= _________.

При двохпотоковій схемі гідропривода дійсна подача насоса, що забезпечує роботу гідроциліндрів визначається з рівняння:

, л/хв. (36)

а дійсна подача насоса, що забезпечує роботу гідромоторів визначається з рівняння:

, л/хв. (37)

де , - робочі об’єми вибраних насосів, що забезпечують роботу гідроциліндрів і гідромоторів, відповідно, см³ (з технічної характеристики);

= ___________ см³; = ___________ см³;

, - дійсна частота обертання вала насосів, що забезпечують роботу гідроциліндрів і гідромоторів, відповідно, хв^-1;

= __________ хв^-1; = __________ хв^-1;

, - об'ємні ККД вибраних насосів, що забезпечують роботу гідроциліндрів і гідромоторів, відповідно (з технічної характеристики).

= ___________ ; = ___________ ;

При однопотоковій схемі гідропривода тиск, який повинен розвивати вибраний насос визначається з рівняння:

, (38)

де – розрахований дійсний тиск у гідродвигунах, = __________МПа.

При двохпотоковій схемі гідропривода тиск, який повинен розвивати вибраний насос, що забезпечує роботу гідроциліндрів визначається з рівняння:

, (39)

а тиск, який повинен розвивати вибраний насос, що забезпечує роботу гідромоторів визначається з рівняння:

, (40)

де , – розраховані дійсні тиски у гідроциліндрі і гідромоторі, відповідно, _________МПа; _________МПа.

При однопотоковій схемі гідропривода максимальний тиск, що може створювати насос при перевантаженнях (обмежений запобіжним клапаном) визначається з рівняння:

. (41)

При двохпотоковій схемі гідропривода максимальний тиск (при перевантаженнях), який може створювати насос, що забезпечує роботу гідроциліндрів буде дорівнювати:

, (42)

а максимальний тиск (при перевантаженнях), який може створювати насос, що забезпечує роботу гідромоторів буде дорівнювати:

, (43)

Максимальний тиск, що може створювати насос при перевантаженнях не повинен перевищувати максимально припустимого тиску , зазначеного в його технічній характеристиці, тобто .

Роботу виконав: студент ___________________________________ група________

(П.І.Б. студента, підпис)

Роботу прийняв: викладач _________________________________ дата__________

(П.І.Б. викладача, підпис)

Роботу захистив на _________________ балів (з 7 можливих)

_____________ _________________

(дата) (підпис інженера)