Рабочий орган
РО1
РО2
Тип распределителя
В
1Р
Диаметр условного прохода, мм
16
32
Расход рабочей жидкости, л/мин:
номинальный
максимальный
125
240
700
900
Номинальное давление в напорной линии, МПа
32
32
Схема исполнения
с закрытым центром
с открытым центром
Вид управления
Электрическое
электрическое
Упрощенное обозначение
В.E.16.44
1Р.И.32.64
2.10 Выбор фильтров
Фильтры выбирают по требуемой тонкости фильтрации (обычно 10…40мкм) и по расходу жидкости. Пропускная способность фильтровальной установки , л/мин:
, (2.26)
.
Таблица 2.7 - Характеристики фильтров
Марка (тип) фильтра | Количество фильтров | Тонкость фильтрации, мкм | Номинальный расход, л/мин | Суммарный расход, л/мин | |
1.1.50 - 25 | 2 | 25 | 250 | 500 |
2.11 Выбор предохранительных клапанов
Предохранительные клапаны выбирают по расходу в защищаемой линии и по максимальному давлению в защищаемой линии (оно должно быть не менее желаемого давления настройки). Для первичной защиты гидропередачи РО1 и РО2 выбран управляемый клапан непрямого действия. Для вторичной защиты РО1 и РО2 выбраны клапаны прямого действия.
Таблица 2.8 - Характеристики клапанов первичной защиты по ТУ2-053-5749043-002-88
Параметр | РО1 | РО2 | |
Диаметр условного прохода, мм 30мм | |||
Расход жидкости, л/мин: номинальный максимальный | 250 350 | 250 350 | |
Упрощенное обозначение | 30-20-133 | 30-25-11 |
Давление настройки первичной защиты , Па:
. (2.27)
гидропередачи РО1:
гидропередачи РО2:
Давление настройки вторичной защиты , Па:
. (2.28)
гидропередачи РО1:
гидропередачи РО1:
3 Проверочный статический расчет объемной гидропередачи
3.1 Цели и условия расчета
Цели: определение потерь давления на пути от насосов до гидродвигателей и до бака, вращающих моментов и сил на выходных звеньях гидродвигателей и на рабочих органах, корректировка параметров привода (при необходимости).
Условия: движения рабочих органов установившиеся; температура жидкости равна 20оС.
3.2 Расчетная схема. Определение потерь давления
В данной работе составляют расчетную схему и вычисляют потери давления для каждой из гидропередач.
Рисунок 2-Расчетная схема к проверочному расчету для первого рабочего органа
РО1
1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,17,18,21,24-соединения. 3,7,8,11,15,16-крестовины и тройники. 1,2,4,6,9,10,12,14,17,18,19,21,22,24-штуцера. L-повороты, колена. 20-теплообменный аппарат. 23-фильтры. 25-выход в бак.
Рисунок 3-Расчетная схема к проверочному расчету для второго рабочего органа РО2
1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,17,18,21,24,25,27-соединения. L-повороты, колена.
5,6,10,13,17,18-крестовины, тройники. 1,2,3,4,7,9,11,12,14,16,19,21,22,24,25,27-штуцера. 28-выход в бак. 8,15-распределитель. 23-теплообменный аппарат.26-фильтры.
Таблица 3.1 - Характеристики трубопроводов
Характеристики | Участок трубопровода | ||||||
Насос - гидромотор | Гидромотор - сливная линия | Сливная линия - бак | |||||
РО1 | РО2 | РО1 | РО2 | РО1 | РО2 | ||
Длина трубопровода , м | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
Условный проход d, мм | 23 | 35 | 23 | 35 | 60 | 60 | |
Количество штуцеров | 4 | 5 | 2 | 2 | 7 | 7 | |
Количество крестовин и тройников | 3 | 3 | 1 | 1 | 2 | 2 | |
Количество колен | 4 | 12 | 3 | 4 | - | 3 |
Линейные потери давления , Па:
,(3.1)
где - коэффициент гидравлических потерь, который зависит от режима течения;
- длина трубопровода, м;
- плотность жидкости, кг/м3 (для ВМГЗ );
- диаметр трубопровода, м;
- скорость жидкости в трубопроводе, м/с:
(3.2)
Коэффициент гидравлических потерь :
, если <2320; (3.3)
, если >2320, (3.4)
где - число Рейнольдса:
, (3.5)
где - коэффициент кинематической вязкости жидкости при температуре +200 С, м2/с (для ВМГЗ ).
Линейные потери на участке насос - гидродвигатель для РО1:
,
,
,
, , , .
Линейные потери на участке насос - гидродвигатель для РО2:
,
,
,
, , , .
Линейные потери на участке гидродвигатель - сливная линия для РО1
,
,
,
, , , .
Линейные потери на участке гидродвигатель - сливная линия для РО2
,
,
,
, , , .
Линейные потери на участке сливная линия - бак:
,
,
,
, , , .
Местные потери , Па:
, (3.6)
где - коэффициент местного сопротивления.
Таблица 3.2 - Коэффициенты местного сопротивления
Сопротивление | ||
Штуцер | 0,1 | |
Тройник | 0,2 | |
Крестовина | 0,2 | |
Выход сливного трубопровода в бак | 1 | |
Колено | 0,3 | |
Распределитель | 20 | |
Теплообменный аппарат | 50 | |
Фильтр | 50 |
Расчет местных потерь для РО1:
,
,
.
Расчет местных потерь для РО2:
,
,
.
Результаты расчетов всех потерь давления сведены в таблицу 3.3
Таблица 3.3 - Характеристики участков гидропередачи. Результаты расчетов потерь давления
Участок | l, м | d, м | , м/с | R | МПа | , МПа | МПа | ||||
Насос - гидродвигатель | 6 | РО1 | 23 | 4,1 | 3493 | 0,0412 | 0,077 | 22,2 | 0,159 | 0,246 | |
РО2 | 35 | 5315 | 0,0371 | 0,045 | 24,7 | 0,176 | 0,221 | ||||
Гидродвинатель-сливная линия | 6 | РО1 | 23 | 4,1 | 3493 | 0,0412 | 0,077 | 21,3 | 0,152 | 0,229 | |
РО2 | 35 | 5315 | 0,0371 | 0,045 | 21,6 | 0,154 | 0,199 | ||||
Сливная линия-бак | 6 | РО1 | 60 | 2 | 4444 | 0,0388 | 0,007 | 152,1 | 0,259 | 0,266 | |
РО2 | 153 | 0,260 | 0,267 | ||||||||
Сумма потерь давления для РО1 МПа, для РО2 МПа. |
3.3 Вращающие моменты и силы на выходных звеньях гидродвигателей
Вращающий момент на валу гидромотора , Н.м:
; (3.7)
сила на штоке при выдвижении , Н:
,(3.8)
где - гдромеханический КПД гидромотора;
qм - рабочий объем гидромотора;
- номинальное давление в напорной линии;
- сумма потерь давления от насоса до гидромотора и гидроцилиндра;
- сумма потерь давления от гидромотора и гидроцилиндра до бака;
D - диаметр поршня гидроцилиндра;
d - диаметр штока гидроцилиндра;
- гдромеханический КПД гидроцилиндра ().
,
Условия:
, (3.9)
. (3.10)
Проверка условий (3.9) и (3.10):
,
Условие (3.9) нарушено на 1%,а условие (3.10) на 5%.
Таблица 8 - Заданные и полученные характеристики приводов
РО | Относительное отклонение | |||
Задано | Получено | |||
РО1 | 24 кВт | 23,7 кВт | 1% | |
РО2 | 79,64 кВт | 83 кВт | 5% |
4 Расчет параметров тепловой защиты гидропередачи
4.1 Исходные данные расчета
Желаемая установившаяся температура жидкости Туст = +50оС, температура воздуха Тв = +20оС. Гидропередача работает в непрерывном режиме. Мощность на входе насоса кВт первого рабочего органа РО1и кВт. ГП в предремонтном состоянии.
4.2 Параметры бака
Выбор бака производен из условия отстоя и успокоения жидкости. Этим условиям удовлетворяет бак, объем которого примерно на 25% больше объема жидкости, перекачиваемой всеми насосами за 1-2 минуты (60-120 секунд).
, (4.1),
Площадь бака:
, (4.2)
.
4.3 Параметры теплообменного аппарата
Площадь теплообменного аппарата АТ вычислена из условия получения желаемой установившейся температуры МГ:
Ту = Тв + 0,95 РП / (kТ АТ + е kБ АБ ) , (4.3)
где k - коэффициент теплопередачи, kТ = 30 Вт/(м2·оС), kБ = 10 Вт/(м2·оС);
A - площадь поверхности, м2;
е ? 2 - коэффициент, учитывающий площади других элементов(трубопроводов, распределителей и т.д.);
Тв - температуры воздуха, оС;
РП - мощность теплового потока, поступающего в гидропередачу, кВт.
, (4.4)
где kВ - коэффициент использования передачи по времени в течение смены (принят kВ = 0,8);
з - полный КПД передачи;
Рвх - номинальная мощность передачи.
, (4.5)
где - полный КПД насоса;
- полный КПД гидродвигателя;
- КПД, учитывающий потери механической мощности на пути насос - гидродвигатель - бак.
. (4.6)
Для первого рабочего органа РО1:
,
.
Для второго рабочего органа РО2:
,
.
КПД всей гидропередачи:
.
С учетом износа аппаратов гидропередачи КПД понижен на 20%, т.е. з=0,61(1-0,2) = 0,50.
.
, (4.7)
.
4.4 Производительность вентилятора
Производительность вентилятора определена из равенства мощностей тепловых потоков, отдаваемой МГ и получаемой воздухом:
cсQ(TTвх - TTвых) = cв св Qв (Tввых - Tв), (4.8)
где (ТТвх - ТТвых) - разность температуры РЖ на входе и выходе АТ;
с, и Q - удельная теплоемкость, плотность и расход МГ (с 2000 Дж/(кгС); 855 кг/м3);
Tввых - Tв - разность температуры воздуха на выходе и входе АТ;
св, в и Qв - удельная теплоемкость, плотность и искомый расход воздуха (св 1010 Дж/(кгС); в 1,2 кг/м3).
Величина (ТТвх - ТТвых) вычислена из условия, чтобы АТ рассеивал приходящуюся на его долю мощность теплового потока РТ = РП - РБ+Э :
cсQ (ТТвх - ТТвых) = РП - е kБ АБ (Ту - Тв), (4.9)
.
Температура воздуха на выходе Tввых принята 30?C.
, (4.10)
Список литературы
1. Мокин Н.В. «Объемный гидропривод», метод. указания по выполнению курсовой работы. Н., 1999. 39с.
2. Мокин Н.В. «Гидравлические и пневматические приводы».
Н. 2004. 353с.
3. СТП СГУПС 01.01 - 2000 «Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению». Н. 2000. 40с.
Страницы: 1, 2