Автогидроподъемник АГП-18

Kursach_gidravlika.docx

) Описание принципа действия машины и схемы гидропривода 5
) Расчет гидравлической системы 9
1) Выбор гидроцилиндра 9
2) Выбор гидравлической аппаратуры 12
4) Выбор емкости масляного бака 14
5) Определение диаметров трубопроводов 15
6) Выбор рабочей жидкости 17
7) Определение потерь давления 20
8) Расчет коэффициентов полезного действия 21
9) Тепловой расчет гидросистемы 22
Список литературы 24
Регулируемые объемные гидроприводы широко используются в качестве приводов дорожных строительных транспортных подъёмных и сельскохозяйственных машин станков прокатных станов прессового и т. п. Такое широкое их применение объясняется рядом преимуществ этого типа привода по сравнению с механическими и электрическими приводами. Основные преимущества следующие:
Высокая удельная мощность гидропривода.
Относительнопросто обеспечивается возможность бесступенчатого регулирования скорости выходного звена гидропривода в широком диапазоне.
Высокое быстродействие гидропривода.
Высокий коэффициент усиления гидроусилителей по мощности значение которого достигает 105.
Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.
Свобода компоновки агрегатов гидропривода.
К гидравлическому приводу можно подключать любое гидравлическое оборудование: отбойные молотки дисковые пилы различные ковши и захваты.
Наряду с отмеченными достоинствами гидропривода при его проектировании или решении вопроса о целесообразности его использования следует помнить также и о недостатках присущих этому типу привода. Эти недостатки обусловлены в основном свойствами рабочей среды (жидкости). Отметим основные из этих недостатков:
Сравнительно невысокий КПД гидропривода и большие потери энергии при ее передаче на большие расстояния.
Зависимость характеристик гидропривода от условий эксплуатации (температура давление).
Чувствительность к загрязнению рабочей жидкости и необходимость достаточно высокой культуры обслуживания.
Снижение КПД и ухудшение характеристик гидропривода по мере выработки им или его элементами эксплуатационного ресурса.
Таким образом гидравлические приводы имеют с одной стороны неоспоримые преимущества по сравнению с другими типами приводов а с другой стороны некоторые недостатки.
Давление гидросистемы МПа
Параметры гидроцилиндров
Скорость выдвижения штока мс
Средняя скорость ветра мс
Температура воздуха в течении 120 дней
Описание принципа действия машины и схемы гидропривода
Автогидроподъемники (обычно называемые автовышками) служат для подъема людей и оборудования при проведении работ на высоте. Они представляют собой подъемное устройство которое смонтировано на авто или спецшасси. В зависимости от модели и типа техники автогидроподъемники обладают различной грузоподъемностью. Для перемещения человека на определенный уровень высоты в автоподъемнике предусмотрена люлька в которую можно положить необходимые инструменты и материалы.
По высоте подъема они делятся на маловысотные (до 17 м) средневысотные (от 17 до 30 м) и высотные (более 30 м). Самым высоким автогидроподъемником является тот что способен достичь высоты в 62 метра. Он незаменим в самых различных областях и используется там где бесполезна другая техника. Маловысотные автогидроподъемники используются преимущественно для монтажа линий электропередач в городах с низкой этажностью в крупных городах — в условиях ограниченного пространства или особенностей городской планировки.
Рисунок 1 - Автогидроподъемник на базе грузовой машины Камаз.
Использование автоподъемника
В основном автоподъемники применяют для обслуживания и ремонта верхних элементов дорожной обстановки (дорожных знаков светофоров) и рекламных щитов. Автовышки надежны и безопасны это очень удобная техника для проведения высотных работ. АГП также используются для
тушения пожаров а при необходимости и обслуживания мостов и аэродромных объектов. Для проведения спасательных работ выпускаются специально предназначенные для этого модели. Средневысотные автовышки широко используются коммунальными службами и строительными организациями. Для работы на любой высоте найдется именно та техника которая будет отвечать заявленным требованиям.
Машины целесообразно устанавливать параллельно стене здания или вдоль проезжей части дороги для того что бы не загораживая проход или проезд с одной установки был обеспечен необходимый фронт работы. Автовышку или автогидроподъемник устанавливают на ровном месте заранее осматривают выступающие части здания места провисания проводов и расположения опор приводят в рабочее положение дополнительные опоры. По сигналу рабочего находящегося на рабочей площадке начинают подъем ее на необходимую высоту. С помощью автогидроподъемника стоящего на одном месте можно подать рабочую площадку с людьми к рабочей зоне находящейся на высоте и удаленной от машины обходя при этом различные выступающие части обслуживаемого объекта. Используя эти эксплуатационные качества машины в полной мере следует при этом выполнять требования безопасности производства работ автогидроподъемника. После окончания работ на высоте рабочую площадку опускают до основания или к месту посадки высаживают из нее рабочих далее устанавливают машину в транспортное положение. Нельзя производить передвижение машины с поднятой в требуемое положение рабочей площадкой в том числе когда на ней не находятся люди.
Современные автовышки в основном бывают следующих типов: коленчатые телескопические и вертикальные. Они подразделяются по принципу работы стрелы а также по оснащению корзины. В автогидроподъемниках используемых для монтажа и ремонта электросетей предусмотрена электроизоляция люльки. Это обеспечивает безопасность ремонтников на высоте делает их работу удобной.
Автовышка АГП-18 на базе КамАЗ выделяется среди других автовышек с похожими техническими характеристиками т.к. способна одновременно держать до 300 кг в корзине на высоте до 18 метров. Эта особенность автовышки агп-18 расширяет перечень работ которые выполняются при ее использовании. В люльке автовышки АГП 18 могут свободно единовременно находиться 3 человека с оборудованием.
Конструкция автогидроподъемника
Подъемник оснащен двумя пультами управления навесным оборудованием: нижним – на поворотной платформе и верхним – в люльке.
Коленчатая технология автоподъемника (АГП) позволяет ему работать даже в
самых стесненных условиях. Поворотная платформа обеспечивает удобство доступа к месту работ независимо от положения шасси КАМАЗ-65115 по отношению к месту и высоте производимых работ. Надежная конструкция автоподъемника способна выполнять свои функции при температурах воздуха от – 40 °С до + 40 °С.
Гидросистема подъемников состоит из двух самостоятельных систем высокого и низкого давления. Гидросистема высокого давления применяется для работы всех механизмов; система низкого давления служит для связи верхнего пульта управления с нижним пультом. Подъемник АГП-18 оборудован дополнительной двухместной кабиной для перевозки монтажников. Подъемник АГП-28 оснащен платформой с ящиками для транспортирования мелких грузов и приспособлений. На рисунке 2 представлена зона обслуживания подъемником АГП-18.
Рисунок 2 - Зона обслуживания подъемником АГП-18.
Подъемники оснащаются системой и приборами безопасности включающими: систему аварийной остановки двигателя с любого пульта; устройства для поворота стрелы в транспортное положение и ручного спуска люлек при отказе гидросистемы; блокировку включения гидроцилиндров стрелы при не вывешенном на опорах подъемнике; систему (следящую) ориентации люльки для удержания ее в вертикальном положении; комплект ограничителей конечных выключателей предохранительных клапанов и гидрозамков.
Рисунок 3 - Гидравлическая схема автогидроподъемника:
7 9 12 — гидроцилиндры;
– гидрораспределитель;
– предохранительный клапан;
Технические характеристики АГП-18 на шасси КАМАЗ 65115
Число мест в кабине шасси
Рабочая высота подъема м
Максимальный вылет стрелы м
Грузоподъемность люльки кг
Время подъема люльки на максимальную высоту с
Угол вращения поворотной части град.
Габаритные размеры мм
Расчет гидравлической системы и выбор гидроагрегатов
1 Выбор гидроцилиндра
Исходными данными при выборе гидроцилиндра являются: усилие на штоке (Fmax) скорость перемещения штока (Vi) ход штока (l) и тип строительно-дорожной машины.
Формула для нахождения диаметра поршня гидроцилиндра:
где мц - механический к.п.д. гидроцилиндра (принимается равным 094);
-коэффициент мультипликации =D2(D2-d2ш) для СДМ принимается равным 16;
Рс - потери давления в сливной магистрали РС = 04МПа.
оц - объемный к.п.д. гидроцилиндра принимается равным 098.
а) в бесштоковой полости:
б) в штоковой полости:
2Выбор гидравлической аппаратуры
)Фильтр HF410(HF412)
Номинальноедавление —00032
Максимальноедавление —00035
Номинальный расход — 00023
максимальный расход — 00027
)Гидрораспределители ВЕ6 574Е
Максимальноедавление —0004
Номинальный расход — 0001
максимальный расход — 00013
) Предохранительный клапан МКПВ 203 С2Р3
Номинальноедавление —32
Номинальный расход — 00027
максимальный расход — 0003
Максимальноедавление —00038
Номинальный расход 00017
максимальный расход 00033
)Обратный клапан VP-NV-10
Номинальноедавление —00035
Максимальноедавление —00045
Номинальный расход — 00017
максимальный расход — 00033
Максимально рабочее давление определяется по формуле:
Выбор насоса осуществляется по максимальному расходу гидропривода рабочему давлению типу строительно-дорожной машины метод регулирования и т.д. Максимальный рабочий расход определяется по формуле:
Принимаем насос шестеренный НШ100А-3 технические характеристики которого представлены в таблице 3.
Технические характеристики насоса
Номинальное давление на выходе
Номинальная объёмная подача
Коэффициент полезного действия не менее
Номинальная мощность
Номинальная кинематическая вязкость рабочей жидкости
4 Выбор емкости масляного бака
Выбор емкости масляного бака осуществляется конструктивно в зависимости от назначения и режима работы гидропривода или по следующим рекомендациям: гидроприводы экскаваторов погрузчиков кранов.
После предварительного выбора объема бака необходимо подобрать его ближайшее нормализованное значение по ГОСТ 16770-76 таблице 4.
Ряд номинальных емкостей масляных баков
После предварительного выбора мы подобрали бак емкостью 1 м3 по ГОСТ16930-76.
5 Определение диаметров трубопроводов
Диаметры трубопроводов определяются из условия обеспечения допустимых эксплуатационных скоростей (V0);
- всасывающие трубопроводы06÷14 мс;
- сливные трубопроводы14÷20 мс;
- нагнетательные трубопроводы(таблица 5):
Допустимые эксплуатационные скорости жидкости при соответствующих давлениях
Скорость жидкости мс
Диаметры трубопроводов (внутренний) находятся по формуле:
где V0 - эксплуатационная скорость движения жидкости мс;
По рассчитанному диаметру выбирается наиболее близкий к нему гостированный диаметр трубопровода (таблица 6).
Размеры стальных бесшовных труб
Номинальное давление МПа
Примечание: dв- внутренний диаметр мм; - толщина стенки мм;
Всасывающий:dн =76 мм; =12 мм;
Сливной:dн =50 мм; =8 мм;
Нагнетательный:dн =28 мм; =6 мм.
6 Выбор рабочей жидкости
Марку рабочей жидкости выбирают исходя из условий эксплуатации ВМГЗ по (ГОСТУ 38-1-196-68) типа насоса и ответственности гидросистемы. Чем ниже температура окружающего воздуха тем менее вязкую жидкость следует выбирать и наоборот.
Выбор масел гидросистемы осуществляется по следующим основным показателям:
) диапазон рабочих температур (принимается согласно задания по таблице 1);
) тип выбранного насоса (таблица 7).
Технические характеристики рабочей жидкости
Плотность при 50°С кгм3
Температурные пределы
применения 0Сt0mint0max
При отрицательных и положительных температурах в ответственных гидросистемах
Расчет максимальной и минимальной допустимой температуры жидкости.
Минимальная температура рабочей жидкости определяется ее свойствами температурой воздуха той климатической зоны в которой эксплуатируется машина типом выбранного насоса и находится по формуле:
Условие выполняется -35 oC ≥ -36 oC.
Максимальная температура жидкостей зависит от конструктивных особенностей гидросистемы режима эксплуатации гидропривода и температуры окружающего воздуха. Максимальная температура определяется в результате теплового расчета. Ее граничное значение находится по выражению:
Неравенство tmax ≤ 70 0C не выполняется поэтому принимаем tmax = 70 0C.
Выбирается шаг по температуре жидкости Δt и начальная температура tmin.
При этой температуре производится гидравлический расчет гидропривода который начинается с расчета вязкости и плотности:
где - коэффициент крутизны
вязкограммы где -вязкость жидкости при 0 0С -вязкость жидкости при 500С.
ГОСТом установлены минимальные и максимальные вязкости жидкости для различных типов насосов (таблица 8).
Оптимальные вязкости
Вязкость жидкости 10-6м2с
Лопастные (пластинчатые)
При эксплуатации гидропривода в условиях когда жидкость имеет вязкость выходящую за пределы рекомендуемые табл.5 следует в конструкции машины предусматривать теплообменные устройства которые позволяют (при необходимости) подогревать или охлаждать жидкость с целью получения оптимальной вязкости или использовать другую жидкость.
Коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формулам:
ламинарный режим (Re≤2320)
=75194=0386 -всасывающие трубопроводы
=75277=027 -сливные трубопроводы
=75465=016 -нагнетательные трубопроводы.
Примечание: в числителе приведены предельные значения в знаменателе - его среднее значение.
Коэффициент зависит от режима движения жидкости которой в свою очередь характеризуется числом Рейнольдса(Re):
Определяем Re для всасывающей гидролинии:
Принимаем режим ламинарный.
Определяем Re для нагнетающей гидролинии:
Определяем Re для сливной гидролинии:
7 Определение потерь давления
7.1 Определяем потери давления по длине каждой гидролинии и находим их сумму:
Определяем Pei для всасывающей гидролинии:
Определяем Pei для нагнетающей гидролинии:
Определяем Pei для сливной гидролинии:
7.2 Определение потерь давления в гидроаппаратуре:
7.3 Определение потерь давления в гидросистеме:
P = 00012+031+0741+00068+00046=0834 МПа.
7.4 Уточняем рабочее давление насоса:
Pр=32+0864 = 2765 МПа.
8 Расчет коэффициентов полезного действия
где - КПД гидроцилиндра
-КПД гидроаппаратуры
- объемный КПД гидроаппаратуры
9 Тепловой расчет гидросистемы
Количество тепла получаемое гидросистемой в единицу времени соответствует потерянной в гидроприводе мощности и может быть определено по формуле:
где Кп = 04 – коэффициент продолжительности работы под нагрузкой.
Nn – мощность привода насоса:
= (1 - 073) * 0047*10-3 * 04 = 0005076 * 10-3 кВт;
Определяем температуру воздуха соответствующую данным температуре жидкости и режиму работы гидропривода:
где K – коэффициент теплопередачи от поверхностей гидроагрегатов в окружающую среду:
K = (615+417Vв)* 10-3;
К=(615+414*24)*10-3=1616*10-3 кВт;
S – cсуммарная площадь теплообменных поверхностей гидропривода:
to= 34 – (0006075 * 10-32283*10-3 * 13) = 3399 0С.
В данной работе был проведен расчет гидросистемы автогидроподъемника АГП-18 с трех коленной стрелой с люлькой на базовом шасси Камаз.
Используя исходные данные давление и температура окружающей среды была выбрана гидроаппаратура: фильтр насос гидрораспределители гидрозамки предохранительный и обратный клапана гидроцилиндры и гидробак. Из полученных значений были выбраны: шестеренчатый насос гидроцилиндры и гидробак.
Алексеева Т.Е. "Гидропривод и гидроавтоматика землеройно-транспортных машин". М. "Машиностроение" 1966.
Башта Т.М. "Машиностроительная гидравлика". М. "Машиностроение" 1971.
Васильченко В.А. "Гидравлическое оборудование мобильных машин" М Машиностроение" 1983.
Гидравлика гидравлические машины гидроприводы. Башта Т.М. Руднев С.С. Некрасов Б.Б. и др. М. "Машиностроение" 1982.
Двинин А.А. Двинина И.О. Кудрявцев Н.А. Методические указания и задания к курсовой работе по гидроприводу для студентов заочного обучения. Тюмень ротапринт ТюмИИ 1983.

гидросхема - копия.cdw

Опорные гидроцилиндры (х4)
Гидрораспределители (х3)
Предохранительный клапан

печать.cdw

Число мест в кабине шаси
Рабочая высота подъема
Максимальный вылет стрелы
Грузоподъемность люльки
Время подъема люльки на максимальную высоту
Угол вращения поворотной части