Тепловой расчет гидропривода

Выполняем расчет при температуре рабочей жидкости t_Ж = = 20⁰С. Определяем количество тепла, выделяемое гидроприводом

где η_общ. – общий КПД привода, η_общ. = 0,81;

N_Н – мощность привода, N_Н = 30∙ 10³ Вт;

k_П – коэффициент продолжительности работы под нагрузкой, по [1, табл. 68] принимаем k_П = 0,9;

k_Д – коэффициент использования номинального давления, по [1, табл. 68] принимаем k_Д = 0,7.

Определяем установившуюся температуру рабочей жидкости в гидроприводе

где k_ГП – коэффициент теплоотдачи гидропривода обтекаемого воздухом,

по [1, табл. 72] принимаем k_ГП = 10Вт/(м²∙⁰С);

t₀ = 25⁰C – принимаем температуру окружающего воздуха.

Так как установившаяся температура рабочей жидкости превышает допустимую (70⁰С), то в гидроприводе экскаватора применяем теплообменник, площадь которого определяем по формуле:

где k_Т – коэффициент теплоотдачи (принудительный обдув),

по [1, табл. 72] принимаем k_Т = 23Вт/(м²∙⁰С);

Определим текущую температуру рабочей жидкости в гидроприводе

где с_ГП – средняя теплоемкость жидкости, Дж/(кг∙⁰С);

τ – время, за которое выделяется тепло, с;

m_ГП – масса гидропривода и рабочей жидкости, кг

где с_:Ж – теплопроводность рабочей жидкости, с_:Ж = 1,85∙ 10³ Дж/(кг∙⁰С);

с_:ГО – теплоемкость материала (стали), с_:ГО = 0,46∙ 10³ Дж/(кг∙⁰С);

m_ГО – масса гидрооборудования, m_ГО = 1800кг;

m_Ж – масса рабочей жидкости, кг.

Определим массу жидкости, полагая, что ее объем в гидросистеме превышает объем жидкости в гидробаке в 1,5 раза

Придавая значения τ, определяем текущую температуру. Интервал времени задаются: 1200с, 2400с и т.д. до 7200с

Аналогичными вычислениями определяем температуру рабочей жидкости в течении двух часов после начала работы и заносим значения в таблицу 2.5. При достижении температуры 70⁰С полагаем, что произойдет автоматическое включение теплообменника.

Таблица 2.5 Зависимость температуры рабочей жидкости в гидроприводе от продолжительности работы

	Интервал, с
tЖ

По результатам расчета строим график в координатах t_Ж – τ на рисунке 2.4. График позволяет судить о тепловом режиме работы гидропривода экскаватора.

Рисунок 2.4 Зависимость температуры рабочей жидкости в гидроприводе от продолжительности работы

1 – с теплообменником;

2 – без теплообменника

Заключение

В результате курсовой работы было изучена гидравлическая схема экскаватора навесного. Выбран тип гидропривода – аксиально – поршневой насос с номинальным давлением 25МПа. В качестве рабочей жидкости выбраны моторное масло ВМГ3 (зимой) и МГ – 30 (летом).

Рассчитана мощность привода гидроцилиндра – 30 ∙ 10³Вт. Определена подача насоса – 1,2 ∙ 10^-3 м³/с.

Выбран гидромотор марки 311.112 ( q_H = 112см³/об, N_дв. = 33,6кВт, n_Н = 1200об/мин).

Выбран секционный распределитель типа Р – 32 (условный проход – 25мм); давление – номинальное – 25МПа; поток жидкости номинальный – 320л/мин.

Выбран моноблочный распределитель типа ГГ – 416 (способ управления – гидравлический, число золотников – 4); давление – номинальное – 32МПа; поток жидкости номинальный – 90л/мин.

Выбран дроссель с обратным клапаном типоразмера 62700 с условным проходом – 20мм; давление – номинальное – 32МПа; поток жидкости номинальный – 100л/мин, максимальный – 140л/мин.

Выбран линейный одинарный фильтр с бумажным фильтроэлементом, номинальным давлением 25МПа, условным проходом 20мм, тонкостью фильтрации 10мкм. Условное обозначение: 1.1.25 – 10/200

Рассчитаны трубопроводы – выбраны диаметры трубопроводов и скорости рабочей жидкости:

Рассчитали потери давления в трубопроводах и представили зависимости давления насоса от температуры.

Рассчитан КПД гидропривода и показана зависимость КПД гидропривода экскаватора от температуры.

Выбран гидроцилиндр диаметром D = 125мм и диаметр штока d = 80мм, выбран объем гидробака – 0,10м³

Произведен анализ теплового режима работы гидропривода, который показал, что включение теплообменника при температуре рабочей жидкости 70⁰С происходит автоматически после работы гидропривода более 2,5 часов.

Список использованной литературы

1. Каверзин С.В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: Учебное пособие. – Красноярск, 1997.