Расчет механизма подъема стрелы (стр. 2 из 3)

Предохранительный клапан КПНД защищает систему от опасного давления, Р1 в только тогда, когда распределитель закрытом положении, а термоклапанКТер для устранения в бак лишнего объема жидкости при повышении температуры рабочей жидкости и стабилизации давления. Для контроля давления жидкости используют реле давления Рл, которое включается в нужную магистраль с помощью логического клапана КЛ.

На рисунке представлена гидравлическая схема привода с одним силовым цилиндром, которая используется в механизмах подъема стрелы кранов на пневмоколесномходубольшой грузоподъемности.

Принимаем аксиально-поршневой насос НАР 125/200 у которого:

V=125см³; Q_н=178 л/мин; Q_min=10 л/мин; P_н=20МПа; P_max=25МПа; η_об=0,96; η_пол=0,9. Выбираем гидрораспределитель Г72-35 у которого d_у=32мм, Q=160…320 л/мин, Δp=0.6МПа, допустимые утечки Q_ут=306 см³/мин. Выбираем гидрозамок типа 1КУ32 : d_у=32мм, Q_max=250 л/мин, Р=32МПа, Δp=0.7МПа. Предохранительный клапан – МКПВ по ТУ2-053-1737-85. Принимаем фильтр Ф7М (d_у=32мм, Q=170 л/мин, при тонкости 0,25мм; Δp=0.06МПа,).

Принимаем трубопровод из стальных бесшовных холоднодеформируемых труб ø40*4 по ГОСТ 8734-75. Рукава высокого давления принимаем по ГОСТ 6286-73 ø32 группы В тип 2 20/12 ; минимальный радиус перегиба 240^о.

Принимаем индустриальное масло И-40А по ГОСТ 20799-75 ρ=895кг/м³, ν=35…43 сСт при t=200…-15^оС.

Расчёт потерь давления

Суммарные потери в гидросистеме рассчитываются по формуле:

; (9)

где ΔР_l , МПа– потери давления по длине трубопровода;

ΔР_ап – потери давления в аппаратах;

ΔР_м – потери давления на переходных участках (местные потери).

1. Потери давления при t=5^оС

Определяем режим течения жидкости в трубопроводе по формуле:

; (10)

где Q, л/мин – подача насоса;

d_у , мм – условный проход;

ν, сСт – вязкость жидкости.

Находим потери давления по длине трубопровода:

; (11)

где l,м – длина трубопровода на данном участке;

V_ж,м/с – скорость течения жидкости в трубопроводе;

d_у , мм – условный проход;

ρ,кг/м³ – плотность жидкости;

λ – коэффициент гидравлического трения при турбулентном течении жидкости.

Определяем число Ренольса:

Т.к. Re >2300 то течение жидкости в трубопроводе турбулентное. Для турбулентного течения λ вычисляется по формуле:

; (12)

Потери при нагнетании:

Потери на сливе:

Потери в аппаратах:

Потери в клапанах незначительны, поэтому мы ними пренебрегаем.

;

Местные потери вычисляем по формуле:

; (13)

где ξ – местные потери

ξ₁ = 0,3 – потери при повороте трубопровода на 90 ^оС

ξ₂ = 0,3 – потери при резком сужении трубопровода

ξ₃ = 0,6 – потери при резком расширении трубопровода

Сумма местных потерь при нагнетании:

Сумма местных потерь на сливе:

Суммарные потери давления при нагнетании:

Суммарные потери давления на сливе:

2. Потери давления при t=45^оС

Определяем число Ренольса:

Т.к. Re >2300 то течение жидкости в трубопроводе турбулентное. Для турбулентного течения λ вычисляется по формуле:

;

Потери при нагнетании:

Потери на сливе:

Потери в аппаратах:

Потери в клапанах незначительны, поэтому мы ними пренебрегаем.

;

Местные потери вычисляем по формуле:

;

где ξ – местные потери.

Суммарные потери давления при нагнетании:

Суммарные потери давления на сливе:

Проверяем толкающее усилие при температуре масла t=5^оС:

Проверяем толкающее усилие при температуре масла t=45^оС:

Расчёт ёмкости бака

Расчет объема жидкости для гидросистемы:

; (14)

где V_н – суммарный объем насосных установок;

V_дв – суммарный объем двигателей;

V_га - суммарный объем гидравлических аппаратов;

V_тр - суммарный объем трубопровода;

V_t – объем при расширении;

V_β – объем при сжатии.

Полный объем бака равен:

; (15)

Определяем приращение объема рабочей жидкости в баке при расширении:

; (16)

где V_o=V_б – начальный объем жидкости;

λ=7*10^-4град^-1 – коэффициент объемного расширения;

Δt – изменение температуры.

Определяем приращение объема рабочей жидкости в баке при сжатии:

; (17)

где β=200^-1 – коэффициент объемного сжатия;

ΔР – изменение давления в баке;

V_o=V_б – начальный объем жидкости;

Суммарный объем жидкости:

Принимаем форму бака цилиндрической диаметром 0,5м и длинной 0,6м.

Расчет теплового режима гидросистемы

; (18)

Разность температур Δt определяем по формуле:

; (19)

где t_ж,max – максимальная температура жидкости;

t_в,ср. =40ºС – температура воздуха в третьем регионе.

Для того, чтобы гидросистема работала нормально необходимо, чтобы требуемая поверхность теплообмена была меньше фактической поверхности