Скорости штоков гидроцилиндров при одновременной их работе

Лабораторная работа № 2

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД:

Определение параметров автомобильного гидравлического подъёмника

Общие методические указания

Вариант №__

Исходные данные:

Заполняете сами!!!

Для выполнения задания необходимо рассчитать следующее:

1. Давление и усилия в гидроцилиндрах, в гидромоторе и гидронасосе;

2. Скорости подъёма люльки, выдвижения колен стрелы и вращения платформы;

3. Мощность на элементах рабочего оборудования и на валу двигателя;

а) б)

Рис. 1. а – общий вид; б – рычажная система; в – обслуживаемая зона.

Рис. 2. кинематическая схема автоподъёмника с гидравлическим приводом типа АГП.

Решение

1. Определяем максимальные усилия на штоках гидроцилиндров:

P_ш1 = G x u;

P_ш2 = G x u,

где u – передаточное отношение рычажной системы «люлька-шток», зависящее от вылета и высоты подъёма стрелы (рис. 1, в). Максимальное значение u=150…200. Для первого цилиндра принимаем u=200, а для второго – u=150. Подставляя значения в формулы, получим:

P_ш1 = !!! x 200 = !!! Н (!!!кН);

P_ш2 = !!! x 150 = !!! Н (!!!кН).

2. Определяем давление в гидроцилиндрах:

где D_ц – диаметр гидроцилиндра, мм. Соответственно давления в гидроцилиндрах равны:

3. Определяем крутящий момент на валу гидромотора:

где u_ред – передаточное число редуктора привода гидромотора; в нашем случае u_ред = !!!;

η_ред – КПД редуктора привода гидромотора, принимаем η_ред = 0,9;

f – коэффициент трения в подшипнике и зубчатой передаче опорно-поворотного устройства (ОПУ) платформы f=0,04…0,06;

g – ускорение свободного падения g=9,81 м/с;

r_тр – радиальная координата силы трения (радиус трения) в подшипнике, в среднем для ОПУ кранового типа радиус трения равен 0,5.

4. Определяем давление в гидромоторе:

Давление в гидромоторе зависит от его конструкции, в частности, его рабочего объёма Q_м, см³, а также от крутящего момента М_м, Н х м.

5. Определяем давление в насосе:

где ƞ – общий КПД гидропривода, ƞ = 0,7.

6. Определяем крутящий момент на валу двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при одновременной работе механизмов подъёмника:

Крутящий момент на валу ДВС зависит от параметров насоса: Q_н – рабочий объём насоса, u_н – передаточное отношение (число), ƞ_н = 0,85 – КПД насоса.

7. Производительность насоса:

Производительность насоса зависит от рабочего объёма Q_н и частоты вращения n_н:

q_н = Q_н x n_н = !!! x !!!;

8. Максимальные скорости штоков гидроцилиндров:

Максимальные скорости штоков гидроцилиндров получаются при расходе гидроцилиндра, равном производительности насоса, т.е. при работе в данный момент времени только одного потребителя (другие потребители отключены). Скорости определяются из выражений:

где q_н, D_ц – производительность и диаметр гидроцилиндра.

Скорости штоков гидроцилиндров при одновременной их работе

10. Скорости подъёма люльки

Теоретическая скорость подъёма груза может быть найдена по формуле

V_г = V_ш x u_р.с. ,

где u_р.с. – передаточное отношение рычажной системы. Для расчётов передаточное отношение принимается постоянным, в связи с этим возможно вычислить скорости подъёма груза:

- на первом этапе подъёма V_г1 = !!! x 200 = !!!;

- на втором этапе подъёма V_г2 = !!! x 150 = !!!;

С учётом условий безопасности, выпускаемые промышленностью автогидроподъёмники имеют имеют скорость подъёма люльки в пределах 7,2…11 м/мин.

11. Максимальная частота вращения платформы:

Максимальная частота вращения платформы соответствует полной подаче насоса,

при отключенных гидроцилиндрах:

где n_п – частота вращения платформы.

12. Мощность на штоках гидроцилиндров при заданном грузе:

Наибольшая потребляемая мощность:

- на первом гидроцилиндре =

- на втором гидроцилиндре =

Мощность на штоках при одновременной работе гидроцилиндров:

13. Мощность на валу гидромотора:

где n_m – максимальная частота вращения гидромотора, мин^-1

14. Мощность на валу двигателя (дизеля):

- при работе гидроцилиндра 1-го колена:

где ƞ = 0,7 – КПД гидропривода (общий), ƞ_н = 0,85 – КПД привода (коробки отбора мощности) насоса.

- при работе гидроцилиндра 2-го колена:

- при работе механизма поворота:

- при параллельной работе гидроцилиндров 1-го и 2-го колен:

Выводы

В выводах необходимо указать на необходимость или на отсутствие необходимости:

1. – подпитки основного гидронасоса для компенсации возможного снижения скорости подъёма груза;

2. – применения предохранительных и редукционных клапанов в гидросистеме;

3. – предохранения гидроагрегатов и дизеля от перегрузки.