- •Проектирование электропривода рулевого устройства
- •Определение геометрических характеристик руля, гидродинамических сил и моментов, действующих на руль
- •1.1 Исходные данные:
- •1.2. Определение геометрических характеристик руля:
- •1.3. Гидродинамический расчет руля:
- •1.3.5 Построение диаграммы моментов от функции угла перекладки руля:
- •2. Расчет электрогидравлического рулевого привода
- •2.1 Исходные данные:
- •2.3 Определение параметров гидравлического насоса и выбор его по каталогу:
- •2.4 Предварительное определение номинальных параметров электродвигателя гидравлического насоса
- •2.2 Определение основных параметров электрогидравлической рулевой машины:
- •2.5 Проверка электродвигателя на нагрев:
- •Список литературы
2.2 Определение основных параметров электрогидравлической рулевой машины:
2.2.1 Радиус румпеля в среднем положении:
2.2.2 Максимальный ход плунжера:
2.2.3 Диаметр цилиндров:
где:
- число пар цилиндров;
– коэффициент трения
2.3 Определение параметров гидравлического насоса и выбор его по каталогу:
2.3.1 Объём перекачиваемой насосом рабочей жидкости при перекладке руля с борта на борт:
2.3.2 Наибольшая теоретическая производительность насоса:
где:
– средний объёмный КПД насоса
2.3.3 Номинальная производительность насоса:
где:
– коэффициент неравномерности передачи;
– коэффициент резервирования (100%);
– скоростной коэффициент.
2.3.4 Максимальное давление в цилиндрах:
2.3.5 Выбираем гидравлический насос:
Тип гидравлического насоса – АМ81-6
Наибольшая
теоретическая производительность,
Частота
вращения приведенного вала,
2.3.6 Обеспечение выполнения условий:
2.4 Предварительное определение номинальных параметров электродвигателя гидравлического насоса
2.4.1 Обороты насоса с учетом принятого запаса для повышения его ресурса:
2.4.2
Мощность, необходимая для вращения
насоса при номинальном давлении
и
2.4.3 Выбор электродвигателя:
Таблица 2.1 – Параметры асинхронного двигателя
Тип двигателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4А315М8 ОМ2 |
30 |
980 |
380 |
90,5 |
6,5 |
1,2 |
2,4 |
0,9 |
56 |
2.4.4
Расчет механических характеристик
электродвигателя по каталожным данным.
2.4.4.1 Номинальный момент электродвигателя:
2.4.4.2 Номинальное скольжение:
где:
f = 50 Гц – частота питающей сети;
P = 3 – число пар полюсов
2.4.4.3 Частота вращения электродвигателя:
где:
2.4.4.4 Критическое скольжение:
где:
2.4.4.5 Критическая частота вращения:
2.4.4.6 Максимальный и пусковой моменты:
2.4.4.7 Построение механической характеристики электродвигателя:
Рис. 2.1 – Механическая характеристика электродвигателя
2.4.5 Проверка электродвигателя на продолжительность перекладки руля:
2.4.5.1
Определение рабочего давления насоса
(для 350)
где:
– потери в трубопроводах;
– величина
основного давления (для 350)
2.4.5.2
Определение момента сопротивления на
валу
(для 350)
где:
;
2.4.5.3 Определение действительной частоты вращения электродвигателя в зависимости от угла поворота баллера руля по и механической характеристике
для
350
2.4.5.4 Определение действительной производительности насоса (для 350):
где:
– объемный
КПД насоса
Таблица
2.2 – Результаты расчетов для построения:
,
|
-35 |
-30 |
-20 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
9991739 |
8048662 |
4744700 |
2575534 |
1612691 |
1470000 |
1612691 |
2575535 |
3395846 |
4744700 |
6425078 |
8048662 |
|
348,628 |
280,831 |
165,550 |
89,864 |
56,269 |
51,29 |
56,26 |
89,86 |
118,48 |
165,55 |
224,181 |
280,831 |
|
101,5 |
103 |
103,8 |
104,1 |
104,2 |
104,3 |
104,2 |
104,1 |
103,9 |
103,8 |
103,5 |
103 |
|
0,00183 |
0,00186 |
0,0018732 |
0,0018786 |
0,00188 |
0,00188 |
0,00188 |
0,00188 |
0,00188 |
0,00187 |
0,00187 |
0,00186 |
Рис. 2.3 – Зависимость
2.4.5.5 Определение времени работы ЭД в каждой зоне:
Ход
плунжеров, м:
Объём
рабочей жидкости, перекачиваемой в
пределах зоны,
:
Время
перекладки руля в зоне, с:
,
где
– среднее значение действительной
производительности в зоне,
Таблица 2.3 – Расчет времени работы электродвигателя в каждой зоне
Зона |
Граничные углы зоны |
|
|
|
|
1 |
-35 и -20 |
0,16 |
0,0062 |
0,00185 |
3,37 |
2 |
-20 и -10 |
0,089 |
0,0034 |
0,00188 |
1,85 |
3 |
-10 и 0 |
0,083 |
0,0032 |
0,00188 |
1,74 |
4 |
0 и 10 |
0,083 |
0,0032 |
0,00188 |
1,74 |
5 |
10 и 20 |
0,089 |
0,0034 |
0,00188 |
1,85 |
6 |
20 и 30 |
0,101 |
0,0039 |
0,00187 |
2,12 |
2.4.5.6 Условие проверки двигателя на продолжительность перекладки руля:
