Расчет Гидравлической схемы привода подъема-опускания кузова мусоровоза

С О Д Е Р Ж А Н И Е.doc

Описание работы гидросистемы поступательного движения2
Расчет гидросистемы привода3
1 Выбор рабочей жидкости3
2 Выбор и расчет параметров силового гидроцилиндра 3
3 Расчет и выбор насоса5
4 Расчет перепада давления на гидроцилиндре 6
5 Выбор аппаратуры гидропривода7
6 Расчет утечек гидроаппаратуры в напорной линии8
7 Расчет скорости течения масла в магистралях гидропривода9
8 Определение действительных перепадов давления на гидроаппаратуре10
9 Определение действительных потерь давления в трубопроводах10
Расчет действительных потерь давления в главной магистрали12
1 Расчет действительных давлений в напорных и сливных полостях12
2 Расчет КПД при постоянной нагрузке13
3 Расчет КПД при циклической работе13
4 Расчет объема гидробака13

1 Расчетная часть подъема-опускания стрелы крана.doc

Исходные данные для проектирования
Принципиальная гидравлическая схема поступательного движения привода подъема-опускания кузова грузовика представлена на рисунке 1. Рассчитать гидросистему и выбрать необходимое оборудование. Произвести расчет основных эксплуатационных параметров гидросистемы если известно:
Усилие на штоке гидроцилиндра: R=14кН;
Ход поршня гидроцилиндра: S=400мм;
Время рабочего хода гидроцилиндра: tраб=6с;
Отношение времени холостого хода к рабочему: tхtp=065
Длина напорного трубопровода: LH=6м;
Длина сливного трубопровода: LСЛ=7м;
Температура рабочей жидкости в системе: Tm=60°С;
Температура окружающей среды: To=17°С;
Масло индустриальное №-25;
Рисунок 1 Принципиальная схема гидропривода поступательного движения
Описание работы гидросистемы поступательного движения
На формате А2 представлена расчетная принципиальная схема гидропривода поступательного движения.
Насос 1 из бака 2 подает рабочую жидкость в поршневые полости гидроцилиндров 78 через дроссель 6. Особенностью данной гидравлической схемы является то что установка обратного клапана 9 в напорной линии гидросистемы параллельно дросселю что обеспечивает в данном случае нагнетание рабочей жидкости в полость гидроцилиндра на много быстрее чем при ее выходе из напорной полости (реверс жидкости). Таким образом гидроцилиндры совершают синхронную работу как на прямом так и на реверсивном ходах. Изменение направления хода рабочей жидкости осуществляется с помощью золотникового распределителя 3 с ручным управлением. Скорость подачи рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра регулируется изменением проходного сечения дросселя 6 установленного в напорной линии гидросистемы. Предохранительный клапан 4 насосной установки служит для предотвращения превышения давления в напорной линии исключая возможность разрыва трубопровода повреждения насоса и гидроаппаратуры. Для очистки рабочей жидкости в сливной линии установлен фильтр 5.
Расчет гидросистемы привода
1 Выбор рабочей жидкости
По заданию и воспользовавшись приложением 3 методических указаний выбираем масло индустриальное ГОСТ 20799-88 И25 плотностью при 50°С ρ=980кгм3 и кинематической вязкостью 024 027*10-4 м2с
Зная чему равна кинематическая при Т=50°Снайдем его значение при Тм=60°С по формуле:
кинематическая вязкость при Т=50°С
2 Выбор и расчет параметров силового гидроцилиндра
Решение задачи необходимо начинать с определения давления в полостях силового гидроцилиндра и выбора его диаметра. Обозначим полезные площади силового цилиндра и а давления соответственно и :
Определим площади силового гидроцилиндра и используя соотношения
и скорости поршня на рабочем и холостом ходах
Расход жидкости поступающей в силовой гидроцилиндр можно определить по формуле:
Найдя диаметр поршня можно определить диаметр штока по формуле:
Следовательно выражение площади поршня в штоковой полости примет вид:
Подставляя выражения площадей и сможем определить диаметр поршня по формуле:
Зная диаметры поршня и штока считаем площади штоковой и поршневой полостей:
Из ряда стандартных значений диаметров для штока и поршня принимаем значения:
3 Расчет и выбор насоса
Конструктивной особенностью большинства гидравлических кранов является то что их гидроприводы оснащаются пластинчатыми насосами постоянной производительности типа БГ11-25А. Руководствуясь методическим указанием давление в системе примем исходя из рекомендуемых по таблице нагрузок на поршень применительно к данной схеме при R=10 20кН Рнас более 15МПа. Давление принимаем Рс.=15МПа (80кгссм2).
Насос выбираем по давлению в системе РС и по требуемому расходу жидкости Qтреб.
Номинальное давление насоса должно удовлетворять требованию:
Расход насоса должен удовлетворять условию:
где z=2 – максимально возможное кол-во одновременно работающих гидроцилиндров
= объемный КПД учитывающий утечки жидкости через не плотности поршня (095 1) принимаем 0 = 095;
Vш = 00667мс – скорость движения поршня;
По результатам расчета принимаем шестеренчатый насос БГ11-25А имеющий характеристики:
Номинальная подача – 107лмин=178*10-4 м3с;
Номинальное давление – 25МПа;
Частота вращения - 1800 обормин;
Объемный КПД- 0 = 091;
4 Расчет перепада давления на гидроцилиндре
Определим перепад давления в напорной и сливной полостях
Используя справочные данные методического указания применительно к данному гидроприводу перепады давления на золотнике дросселе и фильтре равны:
Т.к. перепады давлений в трубах на первой стадии определить невозможно то примем в соответствии с методическими указаниями:
5 Выбор аппаратуры гидропривода
Гидроаппаратуру выбираем относительно давления в системе =25МПа и относительно требуемого расхода.
) Предохранительный клапан типа Г52-16(насосной установки)
)Золотниковый распределитель типа Г74-16
)Дроссель типа ДО-3220
) Обратный клапан типа Г51-23
6 Расчет утечек гидроаппаратуры в напорной линии
Утечки жидкости в предохранительном клапане (насосной установки)
Утечки жидкости в золотниковом распределителе
Утечки жидкости в дросселе
Утечки жидкости в гидроцилиндре
Утечки жидкости в обратном клапане
Значения номинальных утечек гидроаппаратов принимаются из табличных значений применительно к данной схеме гидравлического привода имеем:
Тогда общий расход гидроцилиндра с учетом утечек в гидроаппаратуре можно рассчитать по формуле:
7 Расчет скорости течения масла в магистралях гидропривода
Рекомендуемая скорость течения масла в магистралях гидропривода:
а) для напорного трубопровода:
б) для сливного трубопровода:
Диаметр напорного трубопровода:
Диаметр сливного трубопровода:
Округлим эти значения до ближайших стандартных:
Определим действующие скорости движения рабочей жидкости в напорном и сливном трубопроводах:
8 Определение действительных перепадов давления на гидроаппаратуре
Перепад давления на предохранительном клапане (насосной установки)
Перепад давления на дросселе
Перепад давления на золотниковом распределителе
Перепад давления на фильтре
Перепад давления на обратном клапане
9 Определение действительных потерь давления в трубопроводах
Потери в напорном () трубопроводе:
где: -длина напорного трубопровода;
-плотность масла И25;
-коэффициент режима движения(Re2330)
Потери в сливном () трубопроводе:
где: -длина сливного трубопровода;
Расчет действительных потерь давления в главной магистрали
где: -потери давления в трубопроводах магистрали
-потери давления в аппаратуре
где: соответственно потери давления в фильтре дросселе распределителе обратном клапане предохранительном клапане.
Потери давления в системе должны удовлетворять условию:
где к=06-коэффициент использования учитывающий гидравлическое сопротивление системы.
1 Расчет действительных давлений в напорной и сливной полостях
Действительное давление в напорной полости гидроцилиндра:
Действительное давление в сливной полости гидроцилиндра:
Развитие необходимого давления насосом с учетом потерь и утечек для получения необходимого усилия на штоках гидроцилиндров:
2 Расчет КПД при постоянной нагрузке
3 Расчет КПД при циклической работе
Общий КПД при циклической работе:
4 Расчет объема гидробака
Определим потери мощности в гидроприводе переходящие в тепло найдя разницу между затрачиваемой мощности и полезной
Количество тепла Eпр выделяемое в гидроприводе в единицу времени эквивалентно теряемой в гидроприводе мощности ΔN
Eпр=ΔN т.е. Eпр=2157кВт
Перепад температур между рабочей жидкостью и окружающим воздухом
Площадь поверхности теплообмена необходимая для поддержания перепада
где Ктр и Кв – коэффициенты теплопередачи труб и гидробака Вт(м2.0С).
Примем Ктр=12 Вт(м2.0С) и Кб= Вт(м2.0С)
Площадь поверхности теплообмена складывается из поверхности труб Sтр через которые происходит теплообмен с окружающей средой и поверхности теплоотдачи бака Sб
Определим площадь поверхности труб
Найдя площадь поверхности гидробака определим его объем Vб и округлим его до стандартного значения в большую сторону
Принимаем объем гидробака равным 1 литр. Однако согласно рекомендациям по проектированию гидропривода объем гидропривода должен быть в 3 раза больше объема масла находящегося в гидропроводах и гидроаппаратах системы.
Определим объем рабочей жидкости находящейся в гидросистеме. Объем масла в трубах
Объем масла в 2-х гидроцилиндрах
Объем масла в гидронасосе его рабочему объему
Объем масла в фильтре можно приближенно посчитать исходя из геометрических размеров выбранного фильтра. Стакан фильтра имеет цилиндрическую форму диаметром 110мм и высотой 205мм. Пластины занимают приблизительно 60% внутреннего объема фильтра.
Объемом масла находящегося в гидрораспределителе дросселях и обратном клапане можно пренебречь.
Таким образом объем рабочей жидкости находящейся в гидросистеме равен
Тогда объем бака равен
Округляем его до стандартного значения объема по ГОСТ 12448-80 примем объем бака Vб=250л
Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя-.М: Машиностроение 2003. – Т3
Башта Т.М. Гидропривод и гидроавтоматика – М.: Машиностроение1972.
Лепешкин А.В. Гидравлика и гидропривод – М.: МГИУ2005. - Ч2

Мусоровоз.dwg

Т. Контр. Н. Контр. Рыбникова И.А. Утв.
Кузовной мусоровоз КО-415А (общий вид)
КР ДМ 2009 051 00 00 00 ВO
НФ БГТУ им. В.Г. Шухова
Технические характеристики
Насос пластинчатый БГ11-25А
МПа; Рma nном=1800 обмин; nma Qном=107 лмин; hоб=91%; h=76%; m=6.65 кг;
Золотниковый распределитель типа Г74-16
Qном=140 лмин; Qma Рном=0
Предохранительный клапан типа Г52-16
Qном=140 лмин; Рном=0
Qном=120 лмин; Рном=0
Qном=160 лмин; Рном=20 МПа;DРном=0.2 МПа;
Гидроцилиндр поршневой двухстороннего действия
Dп=125 мм; dш=73 мм; Fтол=75
Обратный клапан Г51-23
Qном=140 лмин; Рном=0.3 20 МПа; DРном=0.2 МПа;
Принципиальная гидравлическая схема подъема кузова кузовного мусоровоза КО-415А
КР ДМ 2009 051 00 00 00
Техническая характеристика
Базовое шасси мусоровоза КО-415А КамАЗ 43114 Загрузка боковая Mаксимальная скорость КО-415А кмч 70 Полезный объем кузова
Грузоподъемность манипулятора
кг 500мусоровоза КО-415А специального оборудования 4130 снаряженная 11130 полная 20500
Разраб. Слесарев В.О.
Кузовной мусоровоз КО-415А
КР ДМ 2009 051 00 00 00
КР ДМ 2009 051 00 00 00 ВО
КР ДМ 2009 051 01 00 00
КР ДМ 2009 051 02 00 00
КР ДМ 2009 051 03 00 00
КР ДМ 2009 051 04 00 00
КР ДМ 2009 051 05 00 00
КР ДМ 2009 051 06 00 00
КР ДМ 2009 051 07 00 00
Гидроцилиндр подъема кузова
Гидроцилиндр подъема крышки
Крышка загрузочного люка

Титульный Курсовой проект.doc

Федеральное агентство по образованию
Филиал Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова в г. Новороссийске.
Специальность 190205 «подъемно-транспортные строительные дорожные машины и оборудование»
Гидрооборудование строительных дорожных машин
Тема: Гидравлическая схема привода подъема-опускания кузова.
Рук. курсовой работы