Общий КПД проектируемого гидропривода, работающего при постоянной нагрузке, определяют по формуле
где Nпр - затрачиваемая мощность привода (насосной установки),
здесь η - общий КПД насоса при расчетных значениях давления, расхода, вязкости рабочей жидкости и частоты вращения приводного вала насоса;
Nпол - полезная мощность привода, которая определяется по заданным нагрузкам и скоростям гидродвигателей:
для привода с гидроцилиндром
Nпол = R υПР z.
Qн= =1,09·10-3 м3/с;
Nпр= =7571 Вт;
Nпол=12·103·0,1·1=1200 Вт;
ηобщ= =0,16=16%.
Определение КПД гидропривода при работе в цикличном режиме
Общий КПД привода при цикличной работе
Средняя за цикл полезная мощность привода Nпол.ср для привода с гидроцилиндром
Nпол.ср=
где R - усилие, действующее на гидроцилиндр, Н; υПР - скорость хода поршня, м/сек; tx – время холостого хода, сек; tЦ – время рабочего хода, сек.
Затрачиваемая мощность привода (насосной установки) Nпр.ср
Nпр.ср=
где QН , PН - подача и давление насоса; η - общий КПД насоса.
Nпол.ср= =666,7 Вт;
Nпр.ср= =4152,4 Вт.
ηобщ= =0,16=16%
Расчет объема гидробака
Надежная и эффективная работа гидропривода возможна в условиях оптимального состояния, обеспечивающего постоянство рабочих характеристик. Повышение температуры влечет за собой увеличение объемных потерь, нарушаются условия смазки, повышается износ деталей, в рабочей жидкости активизируются ее окисление и выделение из нее смолистых осадков, ускоряющих облитерацию проходных капиллярных каналов и дроссельных щелей.
Основной причиной нагрева является наличие гидравлических сопротивлений в системах гидропривода. Дополнительной причиной являются объемные и гидромеханические потери, характеризуемые объемным и гидромеханическим КПД.
Потери мощности в гидроприводе, переходящие в тепло
ΔN = Nпр - Nпол
ΔN = 7571 – 1200=6371 Вт
а при цикличной работе
ΔN = Nпр.ср - Nпол.ср
ΔN = 4152,4 – 666,7=3485,7 Вт
Согласно рекомендациям по проектированию гидропривода, объем гидробака должен быть в три раза больше объема масла, находящегося в трубопроводах и гидроаппаратах системы.
Определим объем рабочей жидкости, находящейся в гидросистеме. Объем масла в трубах
.
Vтруб = =0,0003 м3.
Объем масла в гидроцилиндрах
VГЦ = z ·F1· S .
VГЦ = 1· 0,005024·0,5=0,0025 м3.
Объем масла в гидронасосе равен его рабочему объему
VН = q. = 0,000016 м3.
Объем масла в фильтре можно приближенно посчитать исходя из геометрических размеров выбранного фильтра. Стакан фильтра имеет цилиндрическую форму диаметром 100 мм и высотой 200 мм. Фильтрующие элементы занимают приблизительно 60% внутреннего объема фильтра. Исходя из этих геометрических характеристик рассчитывается объем масла, заполняющего фильтр.
Vф = 0,000942 м3.
Объемом масла, находящегося в гидрораспределителе, дросселях и обратных клапанах можно пренебречь. Таким образом, объем рабочей жидкости, находящейся в гидросистеме равен
V = Vтруб + VГЦ + VН + VФ
V = 0,0003 + 0,0025 + 0,000016 + 0,000942=0,0037м3.
Тогда объем бака равен
Vб1 = 3V.
Vб1 = 3·0,0037=0,011 м3.
Полученное значение округляют его до стандартного значения объема по ГОСТ 12448-80 и получаем Vб1 = 0,0125 м3. Примем за форму гидробака параллелепипед (V =a·b·h), конструктивно подбираем размеры гидробака: длину a, ширину b, высоту h (h > h1) рисунок 6.1.
Рисунок 6.1 – Гидравлический бак
Принимаем длину a=0,25м, ширину b=0,2м, высоту h=0,25м.
Площадь поверхности теплообмена складывается из поверхности труб Sтр, через которые происходит теплообмен с окружающей средой, и поверхности теплоотдачи бака Sб
S = Sтр + Sб
S = 0,23 + 0,00002=0,23002 м2.
Для определения поверхности труб воспользуемся формулой
Sтр = π·d· ( l1+l2 )
Sтр = 3,14·0,008·(2+3)=0,15 м2.
а для теплоотдающей поверхности бака зависимостью
Sб = a·b + 2·a·h1 + 2·b·h1
Sб = 0,25·0,2 + 2·0,25·0,2 + 2·0,2·0,2=0,23 м2.
Рассчитаем объёма гидробака через теплообменные поверхности
Vб2 = .
Vб2 = =0,0075 м3.
Така как Vб1> Vб2, то принимаем объём гидробака равный 12,5 л.
Заключение
Ознакомившись с характеристиками станка. Мы разработали необходимую гидравлическую систему которая удовлетворяет характеристикам станка. КПД привода составляет 16%, давление в штоковой полости 0,85 МПа, усилие в не штоконой полости 1,1 МПа. Согласно расчётов была выбрана вся необходимая гидроаппаратура. Нами был выбран гидроцилиндр D=0,08 м, d=0,035 м, =0,002 м.
Объём гидробака равен 12,5 л.
Библиографический список
Методические указания
1. Халтурин В.М., Мамаев В.В., Пушкарёва О.Б. Расчёт объёмного гидропривода.-Екатеринбург, "УГЛТУ", 2003-44с.
2. Халтурин В.М., Мамаев В.В., Пушкарёва О.Б. Приложение к расчёту объёмного гидропривода.-Екатеринбург, "УГЛТУ", 2003-20с.
Учебники учебные пособия
3. Амалицкий В.В. Станки и инструменты лесопильного и деревообрабатывающего производста: Учебник для техникумов.- М.: Лесная промышленность, 1985.-288 с.
4. Халтурин В.М., Мамаев В.В., Пушкарёва О.Б. Гидро- и пневмопривод машин лесной промышленности: Учеб. пособие М.: УГЛТА Екатеринбург, 2001.-150 с.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 203.