3.6 Определение величины потребного давления
Давление, потребное для работы гидропривода в расчетном режиме,
3.7 Выбор насоса. Определение потребляемой мощности и кпд гидропривода
В объемных гидроприводах с дроссельным регулированием применяются нерегулируемые роторные насосы различных типов: шестеренные, винтовые, пластинчатые, радиальные и аксиальные роторно-поршневые.
Выбор типа насоса для конкретного гидропривода зависит от назначения и условий его работы. Подбор нужного насоса производится путем сопоставления его главной характеристики с рабочей точкой для расчетного режима, определяемой значениями потребных расхода и давления. При этом должны быть выполнены следующие условия:
Абсолютное совпадение этих величин маловероятно. Поэтому следует выбирать насос с параметрами, превышающими потребные, но по возможности близкими к ним.
Следует иметь в виду, что в технической характеристике насоса
указывается наибольшее давление, которое способен создать насос. При
работе в составе гидропривода насос создает давление равное потребность давлению. Это давление не может превышать давление настройки переливного или предохранительного клапанов.
Подача нерегулируемого объемного насоса практически постоянно. При большой величине потребность расхода, когда нет возможности обеспечить его одним насосом, следует применять два или более одинаковых насоса, суммарная подача которых близка к расчетной.
Мощность, потребляемая гидроприводом в расчетном режиме,
Где
– общий КПД насоса
При
БГ12-35АМс
параметрами:
Общий КПД гидропривода в расчетном режиме работы, учитывающий потери мощности в насосе, трубопровода, гидроаппаратуре и гидродвигателе, равен:
3.8 Расчет и построение характеристик гидропривода.
Характеристики
дроссельной гидропривода представляют
собой зависимости скорости движения
выходного звена гидродвигателя и КПД
гидропривода от величины полезной
нагрузки
и
при постоянном открытии дросселя. В
курсовой работе построение характеристик
производится для случая максимального
открытия дросселя.
Здесь мы будем рассматривать так называемые статические характеристики гидропривода, описывающие его работу на установившихся режимах.
Расчет
характеристики гидросистемы производится
в форме таблицы 4. Пределы изменения
расхода при расчете принимаются от нуля
до
.
Линия ограничения давления насоса
действием переливного клапана (при
последовательном включении дросселя)
принимается параллельной оси абсцисс
(линия все на рис. 3а), а давление
на которое настраивается переливной
клапан - соответствующим точке в
пересечения характеристик насоса и
гидросистемы.
При
построении характеристик гидропривода
будем считать, что при заданной нагрузке
и полном открытии дросселя в схемах с
последовательном включением дросселя
переливом клапан закрыт, и вся подача
насоса с точностью до объемных потерь
поступает в гидродвигатель (
).
В схеме с параллельным включением
дросселя при тех же условиях вся подача
насоса сливается через дроссель, минуя
гидродвигатель (
)
Расчет
характеристик гидропривода последовательном
включением дросселя производится в
форме таблицы 5а. Вид характеристик
показан на рис. 4а. В таблице рассчитывается
часть а характеристики
,
соответствующая изменению нагрузки от
максимальной
,
при которой двигатель останавливается,
до заданной
,
при которой скорость достигает
максимальной значения. Дальнейшее
уменьшение нагрузки до нуля не оказывает
влияния на скорость.
Таблица 4
Расчет характеристики гидросистемы
|
Наименование гидролинии |
Обозначение величины |
Расход Q, м3/с |
||||
|
|
|
|
|
||
0 |
0,000208 |
0,000417 |
0,000835 |
0,001670 |
||
Всасывающая
L=1,804
|
Re |
0 |
52,546 |
105,345 |
210,943 |
421,887 |
|
|
1,42732 |
0,71195 |
0,35555 |
0,17777 |
|
|
0 |
0,00133 |
0,00266 |
0,00532 |
0,01064 |
|
Напорная
L=3,945 |
Re |
0 |
105,093 |
210,691 |
421,887 |
843,774 |
|
|
0,71365 |
0,35597 |
0,17777 |
0,08888 |
|
, МПа |
0 |
0,04651 |
0,09301 |
0,18601 |
0,37202 |
|
Управления 1
L=7,28 |
Re |
0 |
94,583 |
189,622 |
379,698 |
759,396 |
|
|
0,79295 |
0,39552 |
0,19752 |
0,09876 |
|
, МПа |
0 |
0,05631 |
0,11261 |
0,22521 |
0,45042 |
|
Управления 2
L=7,14
|
Re |
0 |
94,583 |
189,622 |
379,698 |
759,396 |
|
|
0,79295 |
0,39552 |
0,19752 |
0,09876 |
|
, МПа |
0 |
0,05522 |
0,11071 |
0,22167 |
0,44335 |
|
Сливная
L=6,94 |
Re |
0 |
59,114 |
118,514 |
237,311 |
474,623 |
|
|
1,26871 |
0,63281 |
0,31611 |
0,15802 |
|
, МПа |
0 |
0,03051 |
0,06103 |
0,05433 |
0,12184 |
|
Суммарные
потери в гидролиниях
|
0 |
0,189 |
0,380 |
0,693 |
1,398 |
|
|
11,1 |
|||||
|
11,1 |
11,289 |
11,480 |
11,793 |
12,498 |
|
,
МПа
,
МПа
Расчет характеристик гидропривода с параллельным включением дросселя производится в форме
Рис. 14.
Расчет характеристик гидропривода с параллельным включением дросселя производится в форме
таблицы 5б. Вид характеристик показан на рис.4б. При выполнении расчета предполагается, что в схеме применяется идеальный квадратичный дроссель, потери давления в котором прямо пропорциональны квадрату расхода:
Таблица 5
Расчет характеристик гидропривода с последовательным включением дросселя
|
|||||
, м3/с |
0 |
|
|
|
|
|
0 |
0,000206 |
0,000413 |
0,000827 |
0,001653 |
|
0 |
0,0206 |
0,0413 |
0,0835 |
0,1653 |
|
0 |
0,189 |
0,380 |
0,693 |
1,398 |
|
16 |
15,811 |
15,62 |
15,307 |
14,602 |
|
14,08 |
13,914 |
13,746 |
13,471 |
12,849 |
|
140,8 |
139,14 |
137,46 |
134,71 |
128,49 |
|
0 |
2,866 |
5,677 |
11,248 |
21,239 |
|
33,4 |
||||
|
0 |
0,0858 |
0,1699 |
0,3367 |
0,6358 |
Рис. 15.
Заключение
Был проведён расчёт объёмного гидропривода. В результате чего были выбраны элементы гидропривода, определены режимы работы, КПД и построены характеристики этих величин, а также обеспечено предохранение от нагрузок. В ходе данной курсовой работы был проведет расчет объемного гидропривода. В результате чего был произведен расчет гидроцилиндра, где мы нашли величину полезного перепада давления и необходимую величину перепада. Смогли определить потребный расход рабочей жидкости, а затем по нужным нам значениям вязкости и температуре работы выбрали рабочую жидкость. Определили параметры трубопроводов гидролинии, после чего нашли потери в гидрониях. Следующим шагом работу было определение величины потребного давления. После проведения всех необходимых расчетов мы выбрали подходящий по всем параметрам насос (нерегулируемый пластинчатый насос БГ12-35АМ). После выбора насоса последовало определение потребляемой мощности и КПД гидропривода.
После всех вычислений, построена характеристика гидросистемы, откуда нам стала известна рабочая точка «К». По ней мы смогли определить значение расхода давления, соответствующие нашему режиму работы.
Во внимание также был принят расчёт характеристики гидропривода с последовательным включением дросселя и её построение. То есть зависимость скорости движения выходного звена гидродвигателя и КПД гидропривода от величины полезной нагрузки при постоянно открытом дросселе. Нам стало известно изменение нагрузки от максимальной Fmax при которой двигатель останавливается, до заданной Fp, при которой скорость достигает максимального значения. Где дальнейшее уменьшение нагрузки до нуля не оказывает влияния на скорость.
Приложение 1
Рис. 16. Нерегулируемый шестеренчатый насос БГ 11
Приложение 2
Рис. 17. Гидроцилиндр двухштоковый
Приложение 3
Рис. 19. Распределитель потока
Приложение 4
Рис. 20. Предохранительный клапан Рис. 22. Сетчатый фильтр
Список использованной литературы
1.Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Гидравлика, гидромашины и гидроприводы»/ М.Е. Рабинович, Г.И. Усов / Горький, 1980.
2. «Основы расчета объемного гидропривода»/ В.В. Юшкин / Минск, 1982.
3. «Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам»/ Я.М. Вильнер / Минск, 1985.