Определение КПД гидропривода при постоянной нагрузке
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

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=12·100,1·1=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 ·F 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: 184.