Файл: Алябьев, В. И. Самоходные лесопогрузчики учебник для проф.-тех. учеб. заведений.pdf

Рис. 61. Направляющее колесо, натяжное устройство и амортизатор трактора ТДТ-55:

Глава III. ГИДРООБОРУДОВАНИЕ ТРАКТОРНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ

§16. Общие сведения о гидрооборудовании погрузчиков

игидросистемах

Вкачестве привода грузоподъемных механизмов и рабочего оборудования погрузчиков применяются гидравлические устрой­ ства. Основным принципом работы гидравлического привода яв­ ляется создание необходимого усилия или момента за счет давле­ ния рабочей жидкости, развиваемого ее источником—-насосом. Скорость движения исполнительного органа при этом зависит от количества жидкости, подаваемой в систему в единицу времени.

Гидравлический привод обеспечивает возможность получения

больших усилий при сравнительно небольших габаритах, позво­ ляет превращать вращательное движение в поступательное, хо­ рошо предохраняется от перегрузки и удобен в управлении.

Основными элементами гидропривода являются насосы, распре­ делители, предохранительные клапаны, баки, фильтры, трубопро­ воды, а также приборы контроля.

В качестве рабочих жидкостей гидравлических приводов по­ грузчиков применяют минеральное масло различных сортов.

Величина энергии, передаваемой жидкостью, зависит от ее дав­ ления и скорости течения в трубопроводах. При движении жид­ кости по трубопроводам происходят потери напора (давления) по­ тока жидкости за счет трения частиц жидкости о стенки трубопро­ вода и преодоления различных сопротивлений.

Потери напора (давления) могут быть определены по формуле

А р = Ху— — кг/см2, d 2g

где Ар — потеря напора, кГ/см2;

X — коэффициент сопротивления; у — объемный вес жидкости, кг/м3\ I — длина трубопровода, м;

d — внутренний диаметр трубопровода, м\

и — средняя скорость движения жидкости в трубопроводе,

м/сек-,

g = 9,81 м/сек2— ускорение силы тяжести.

Поток жидкости в трубах может быть ламинарным или турбу­ лентным. Для ламинарного и турбулентного режимов коэффи­ циенты сопротивления X различны.

Для ламинарного течения жидкости

где Re — число Рейнольдса, определяющее режим течения; для ламинарного течения жидкости Re<2300; при Re>2300 насту­ пает турбулентный режим.

Для турбулентного потока А, = 0,3164 Re-0'25.

96

Чтобы уменьшить потери давления в трубах, ограничивают скорость движения жидкости в них. Обычно ее принимают 8— 15 м/сек. Применение высоких скоростей движения жидкости не­ желательно из-за образования местных зон пониженного давле­ ния, что может вызвать кавитацию. Кавитацией называется мест­ ное выделение паров жидкости с последующей конденсацией выделившихся паровых пузырьков. Это явление сопровождается местными гидравлическими ударами, приводящими часто к раз­ рушению деталей гидросистемы.

Кавитация часто наступает в насосах, когда всасывающий пат­ рубок насоса имеет небольшое проходное сечение. Во избежание этого явления сечение всасывающего патрубка выбирают таким, чтобы скорость жидкости в нем не превышала 1—3 м/сек,-

Диаметр трубопровода из условия его прочности может быть определен по формуле

Р

где d и S — наружный диаметр и толщина стенки трубы, см; [сТр] — допустимое напряжение разрыву, кГ/см2.

Потери давления на местных сопротивлениях могут быть опре­ делены по формуле

где £— опытный коэффициент местного сопротивления, зависящий от вида сопротивления.

Ниже приводятся приближенные значения коэффициента ме­ стного сопротивления для сопротивлений, наиболее часто встре­ чающихся в практических расчетах1.

Для вентилей, когда ось прохода, по которому движется жид­

= 0,12-1-0,15. Для поворотных сверленых или штампованных уголь­ ников под прямым углом £п= 2. Для прямоугольных тройников при отводе части потока под углом 90° £от= 0,9-1-1,2.

1 Значения £ заимствованы из справочного пособия: Б а ш т а Т. М. Машино­ строительная гидравлика. М., Машгиз, 1963, 696 с.

97

Потери напора в трубопроводах, а также на местных сопротив­ лениях, после их определения складываются.

Жидкость текущая в трубопроводах подчиняется закону

F u x — fuz,

где F и f — площади сечений потока.

Это значит, что чем меньше площадь сечения трубопровода, тем больше скорость движения жидкости. Благодаря этому расход жидкости в единицу времени остается постоянным на всем протя­ жении трубопровода и равен Q= Fui = fu2.

При истечении жидкости под давлением из отверстий, в кото­ рых производится сжатие сечения струи (золотники, клапаны, дроссели), расход определяется по формуле

где ц — коэффициент расхода через отверстие (0,62); f — площадь сечения отверстия;

g — ускорение силы тяжести, м/сек2-,

Ар — величина перепада давления, кГ/см2.

Средние скорости движения исполнительных органов гидроси­ стем (поршней силовых цилиндров, роторов гидромоторов) могут быть определены по формулам:

•рот, см3\

п— число оборотов вала гидромотора в минуту.

Усилие, развиваемое поршнем силового цилиндра,

Мощность гидропривода определяется расходом жидкости в еди­ ницу времени и давлением и может быть определена по формуле

где N — мощность, л. с.;

рп— давление, развиваемое насосом, кГ/см2.

98

Эффективность работы гидравлических систем характеризуется коэффициентом полезного действия (к. п. д.). Коэффициент по­ лезного действия подразделяется на гидравлический, объемный и механический.

Г и д р а в л и ч е с к и й к. п. д. характеризует величину гидрав­ лических потерь, т.' е. потерь давления из-за сопротивления при движении вязкой жидкости по трубопроводам, либо по внутрен­ ним каналам гидравлической машины. Гидравлический к. п. д.—

сопротивлений движению потока жидкости: поворотов, вызванных изгибом труб; сужений; аппаратуры, установленной на трубопро­ водах; соединений и т. д.

О б ъ е м н ы й к. п. д. характеризует величину потерь жидкости

ницу времени, поступающей в гидросистему или в отдельный ее элемент, к расходу жидкости в единицу времени, выходящей из

мощности в системе, возникающие вследствие трения в кинема­ тических парах. Механический к. п. д. — это отношение мощности, подведенной к системе (например, мощности на валу насоса), к мощности, реализуемой на выходе (например, на штоке сило­ вого цилиндра):

99