Файл: Терехин, Н. И. Расчет параметров объемной гидравлической передачи машин инженерного вооружения учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
метры (скорость поршня v или число оборотов вала гидродвигателя п) производительностью (расходом) Q; получение обратного
невозможно.
В соответствии с технической характеристикой составляется предварительная принципиальная схема гидропередачи, на кото рой указываются основные параметры гидравлических машин и элементов гидропередачи. Эти параметры определяются либо на основании статистических данных, либо на основании приближен ного расчета, при котором возможные потери давления учитыва
ются коэффициентом |
запаса по усилию (моменту), |
принимаемым |
в пределах 1,1— 1,2, |
а возможные утечки рабочей |
жидкости учи |
тываются коэффициентом запаса по скорости, значение которого принимается в пределах 1,1— 1,3.
Если гидропередача представляет собой разветвленную сеть с несколькими исполнительными механизмами, то необходимо пре дусмотреть установку либо отдельного насоса к каждому меха низму, либо одного насоса для всех .механизмов. Выбор варианта в этом случае определяется сложностью гидропередачи, требова ниями рабочего процесса и технико-экономическими показате лями.
Если гидропередача включает один насос, то выбор параметров ее производится по более нагруженному механизму. В схеме гид ропередачи в этом случае необходимо предусмотреть установку де лителей потока, регуляторов давления и клапанов согласования. При автоматическом регулировании в схеме гидропередачи необхо димо устанавливать блокировочные устройства для предотвраще ния столкновения или одновременного срабатывания механизмов.
Регулирование выходных параметров при наличии в гидропе редаче нескольких исполнительных механизмов, как правило, осу ществляется дросселями. При наличии нескольких насосов можно применять объемное регулирование. При расчете и подборе эле ментов для гидропередачи рекомендуется использовать нормали зованную гидроаппаратуру. Отклонение от применения нормали зованной гидроаппаратуры допускается лишь в тех случаях, когда без этого нельзя выполнить предъявленные требования.
§ 4. ВЫБОР РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ
Выбор рабочих жидкостей для гидропередач машин инженер ного вооружения основан на следующих исходных показателях:
1)диапазон рабочих температур;
2)время работы гидропередачи;
3)температурный график за один цикл;
4)общий срок службы гидропередачи, включая срок хранения;
5)характеристики материалов, применяемых в гидропередаче;
6)особенности эксплуатации — возможность смены рабочей жидкости, возможное обводнение, засорение извне и пр.;
7)требования к стоимости рабочей жидкости.
8
В гидропередачах машин инженерного вооружения, в первую очередь, следует применять рабочие жидкости, рекомендуемые за- водами-изготовителями узлов и элементов гидроаппаратуры. Дело в том, что заводы рекомендуют тот или иной вид рабочей жидко сти в зависимости от наиболее слабого узла. Как известно, к наи более слабым узлам гидропередач, опраничивающим их срок служ бы (моторесурс), относятся опоры, которые подбираются из усло вий работы с минеральным маслом, вязкость которого при темпе ратуре £°= 50°С находится в пределах от 4,5 до 5° Е. Применение менее вязких рабочих жидкостей в таких элементах гидропередач нецелесообразно, тем более, что часто опоры подбираются приме нительно к работе не только на минеральном масле определенной вязкости, но и, вдобавок, при обязательном использовании раз личных присадок, увеличивающих смазывающую способность и обеспечивающих необходимую прочность маслопленочной опоры на трущихся поверхностях.
Если заводом-изготовителем не оговорены указанные выше тре бования, то при работе гидропередачи в более широком темпера турном диапазоне необходимо применять либо рабочую жидкость, у которой вязкость в меньшей степени зависит от изменения тем пературы, а температура застывания ее низкая, либо при низких температурах (минусовых) и высоких температурах применять различные рабочие жидкости. В некоторых гидропередачах машин инженерного вооружения часто рекомендуется применять зимние и летние рабочие жидкости в соответствии с условиями эксплуа тации. Если рабочую жидкость заменить нельзя, то необходимо ограничивать наибольшую вязкость рабочей жидкости величиной 3* 10~3 м2/'сек (3000 сст) из условий запуска гидропередачи, а для
приводов немедленной готовности к работе вязкость не должна превышать 2* 10_3 м2]сек (2000 сст). Этими требованиями опреде
ляется температура застывания рабочей жидкости, которая долж на быть на 10—20° С ниже заданной рабочей температуры.
Допустимая температура вспышки рабочей жидкости должна быть выше температуры длительной работы гидропередачи на 10— 20° С.
С целью сохранения уплотнений и увеличения сроков службы рабочей жидкости гидропередачи машин инженерного вооруже ния необходимо эксплуатировать при температуре не выше 70° С. Кратковременные перегревы рабочей жидкости в гидроприводах машин инженерного вооружения допускаются до температуры вспышки в открытых гидропередачах и выше ее на 10—20° С в за крытых гидропередачах.
Сроки смены рабочей жидкости, назначаемые при проектирова нии, устанавливаются по величине возрастания кислотного числа до определенной величины (примерно вдвое больше первоначаль ного значения). Кроме этого необходимо предусмотреть замену рабочей жидкости в гидропередаче через 50— 100 часов работы с целью ее промывки от продуктов и частиц износа. После этого
при периодической работе гидропередачи рабочие жидкости с антиокислительными и антикоррозийными присадками можно не заменять довольно продолжительное время (примерно до 3-х лет). Рабочие жидкости без присадок необходимо заменять ежегодно. Применение высококачественных рабочих жидкостей с присадка ми вызывает удорожание гидропередачи, так как эти рабочие жид кости в 1,5—2 раза дороже, но они могут дать экономический эффект (в 2—3 раза) вследствие увеличения сроков смены.
В гидропередачах машин инженерного вооружения рекомен дуется применять рабочие жидкости, физико-механические свой ства которых приведены в таблице № 1 приложения 1.
§ 5. ОСНОВЫ РАСЧЕТА МОЩНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ
В общем случае мощность гидравлических передач машин инженерного вооружения определяется характером нагрузки этих машин. С этой точки зрения гидропередачи машин инженерного вооружения можно разделить на такие группы:
—работающие с постоянной нагрузкой в течение продолжи тельного времени;
—работающие с кратковременной нагрузкой, когда время
остановки соизмеримо больше времени работы гидропередачи;
— с повторно-кратковременной нагрузкой, когда чередуются соизмеримые по времени остановки и периоды работы.
К первой группе гидропередач относятся гидропередачи с по следовательно включенным дросселем и с постоянной нагрузкой. В этих гидропередачах коэффициент использования номинального
давления |
kp= 1, |
а |
мощность |
гидропередачи |
определяется по |
|||||
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mi = С\ (Qh+ A Q) (Рн + А /?), |
|
|
(7) |
|||||
где AQ — потери расхода |
= |
C\QrRprR4 |
и устройстве |
(8) |
||||||
в гидродвигателе |
управ |
|||||||||
|
ления; |
|
|
между |
насосом |
и гидродвигателем; |
||||
Ар — потери давления |
||||||||||
Qm— расход |
гидродвигателя, |
выбранный |
из расчета |
получе |
||||||
|
ния максимальной и минимальной |
скорости исполни |
||||||||
|
тельного |
механизма; |
|
|
|
|
из |
условия |
||
р гд — давление |
в гидродвигателе, определенное |
|||||||||
Для |
получения наибольшей номинальной нагрузки. |
|
||||||||
гидравлических |
передач |
с кратковременной |
нагрузкой |
|||||||
мощность выбирается по максимально допустимому давлению. При выбранном рабочем давлении р номинальное давление гидравли
ческих машин может быть определено по формуле
где kp .— коэффициент использования номинального давления.
10
При кратковременном режиме нагружения рабочий объем вы бранной гидромашины будет в kp раз меньше, а следовательно* и в kp раз меньше будет производительность насоса и его размеры.
Мощность насоса или гидродвигателя, выбранная по этим па раметрам, примерно пропорциональна квадрату kp и меньше мощ
ности, выбранной по номинальному давлению, т. е.:
— мощность насоса
/VH= C ,^ H-Q H; |
(10) |
kp
— мощность гидродвигателя
Л/рд = C t — <2Гд. |
(11) |
кр
К гидравлическим передачам с повторно-кратковременным ре жимом нагружения относятся все гидравлические передачи воз вратно-поступательного движения с объемным регулированием скорости, а также с дросселем, включенным параллельно. Для этих передач мощность гидравлических машин определяется по средней величине
( 12)
где Ni — мощность на i-м участке нагрузочной диаграммы; tt — время, соответствующее участку мощности Л^;
t n — время цикла.
По выбранному значению мощности гидравлических машин определяются все остальные параметры гидропередачи, в том чис ле и мощность, необходимая для привода насоса
|
N = — Nm |
(13) |
где k — допустимая |
перегрузка двигателя; |
раз. |
т] — к.п.д. насоса |
при перегрузке двигателя в k |
§ 6. ОСНОВЫ ВЫБОРА МОЩНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ МАШИН ИНЖЕНЕРНОГО ВООРУЖЕНИЯ
Особенностью гидравлических передач в механизмах и систе мах управления машин инженерного вооружения является их сов местное действие с машиной в процессе выполнения последней своего целевого назначения. Выбор мощности этих гидропередач связан с анализом условий получения максимальной производи тельности при минимальной мощности на привод насоса гидропе редачи. В связи с тем, что производительность многих машин инженерного вооружения при имеющемся энергозапасе тем бодь-
П