Гидропривод навесного одноковшового экскаватора

  По выбранным стандартным значениям диаметров поршня D и штока d определяем действительное усилие FД, развиваемое гидроцилиндром, по формуле(14)

  F1=19,857∙10

  Действительную  скорость движения штока определяем из уравнения неразрывности  потока жидкости по формуле [1]

  VД=Qнд/Sэф,  (17) 

  где VД- действительная скорость штока, м/с; Qнд-расход жидкости, м /с; Sэф- эффективная площадь поршня, м , Sэф= π D /4

  VД=

  Производим  сравнение действительных и заданных параметров по относительным величинам [1]: 

  3.7 Тепловой расчет  гидропривода

  Количество  тепла, выделяемое в гидроприводе в  единицу времени, эквивалентно теряемой в гидроприводе мощности.

  Тепловой  расчет гидропривода ведется на основе уравнения теплового баланса [1]:

  Qвыд=Qотв,  (20)

  где  Qвыд- количество тепла, выделяемого гидроприводом в единицу времени,Вт; Qотв- количество тепла отводимого в единицу времени, Вт. 

  Определяем  количество выделяемого тепла Q_выд , Вт, по формуле [1]: 

  Где ŋ_н–полный КПД насоса из его технической характеристики; ŋ_гмп – гидромеханический КПД гидропривода; k_в – коэффициент продолжительности работы гидропривода (k_в = 0,8); k_д – коэффициент использования номинального давления (k_д = 0,9). [1]

  Определяем  гидромеханический КПД η_гмп привода по формуле [1]:

  ŋ_гмп = ŋ_гмн·ŋ_гмц ·ŋ_г,    (22)

  где ŋ_гмн– гидромеханический КПД насоса, ŋ_гмц – гидромеханический КПД цилиндра (0,95),η_г–гидравлический КПД привода.[1] 

  Определяем  гидравлический КПД η_г гидропривода по формуле [1]:

  Определяем  гидромеханический КПД η_гмп привода по формуле(22)

  ŋ_гмп = 0,95·0,95·0,992 = 0,895

  Определяем  количество выделяемого тепла Q_выд по формуле (21)

  Определяем  количество тепла Q_отв, Вт, отводимого в единицу времени от поверхностей металлических трубопроводов, гидробака при установившейся температуре жидкости, по формуле [1]:

   (24)

где k_тп – коэффициент теплопередачи от рабочей жидкости в окружающий воздух, Вт/м²град (k_тп = 12 Вт/м²град);

t_ж – установившаяся температура рабочей жидкости, °С (65°С);

t₀ – температура окружающего воздуха, °С;

S_б – площадь поверхности гидробака, м²;

   –суммарная площадь наружной теплоотводящей поверхности трубопроводов, м², которая определяется по формуле [1]: 

  где S_нап , S_вс , S_сл – площади наружной поверхности трубопроводов напорного, всасывающего, сливного соответственно, м², которые находятся по формуле [1]:

  где d_i – внутренний диаметр i-го трубопровода, м;

  δ_i – толщина стенки i-го трубопровода, м;

  l_i – длина i-го трубопровода, м.  

  Согласно  уравнению теплового баланса  Q_выд= Q_отв, тогда: 

  Объем гидробака V, дм³ , определяется по формуле [1]: 

  Минутная подача насоса Q_нд = 159,6 дм³/мин.

  Так как объем гидробака V>3Q_нд , то требуется установка теплообменника.

  Зададимся объемом гидробака из учета, что  V=(0,8…3,0)Q_нд . Пусть V=450 дм³ , тогда из формулы (27) площадь бака S_б , м² , равна [1]: 

  Определяем  площадь теплоотводящей поверхности  теплообменника S_т , м², из формулы [1]: 

  где k_тпт – коэффициент теплопередачи от поверхности теплообменника в воздух, Вт/м²град (k_тпт = 150 Вт/м²град).[1] 

  В курсовой работе был произведен расчет гидросистемы привода стрелы навесного одноковшового экскаватора. Была выбрана гидроаппаратура, насос, гидроцилиндр и гидробак с теплообменником.

  Отклонение  действительного значения скорости от заданного превышает ±10%. Отклонение действительного значения усилия от заданного превышает ±10%. 

  1. Галдин Н.С. «Расчет объемного гидропривода мобильных машин». Методические указания.-Омск, СибАДИ, 2003.-28с.

  2. Галдин Н.С., Семенова И.А. «Задания на курсовую работу по гидроприводу». – Омск, СибАДИ, 2008.-56с.

  3. Галдин Н.С., Кукин А.В. «Атлас гидравлических схем мобильных машин и оборудования». Учебное пособие. –Омск, СибАДИ, 2008.-90с.

  4. Галдин Н.С. «Основы гидравлики и гидропривода». /Т.В.Алексеева, Н.С.Галдин, В.С.Щербаков.- Омск, СибАДИ, 2010.-144с.

  5. Галдин Н.С. «Элементы объемных гидроприводов мобильных машин». Справочные материалы.- Омск, СибАДИ, 2008. -128с.