Курсовая (Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы по дисциплинам «Гидро- и пневмопривод», «Гидропневмопривод горных машин», «Гидропневмопривод»), страница 7

Основнойпричиной нагрева является наличие гидравлических сопротивлений в системе гидропривода. С возрастанием температуры жидкости интенсифицируетсяпроцесс окисления масла, выпадают сгустки смол и шлама, что нарушаетнормальную работу гидросистемы. Обычно принимают максимально допустимую температуру масла в баке 55-60°С. При длительной работе гидропривода температурный перепад достигает значения установившегося. Тепловая энергия расходуется на нагревание гидробака с маслом, а также рассеивается в пространство путем теплопередачи от нагретых поверхностей бака,трубопроводов, гидроаппаратов и гидродвигателей.Для установившегося теплового режима температурный перепад в °Сопределится по формулеT N пот,К1  F1(99)где N пот - потерянная мощность, кВт;F1 - поверхность теплопередачи, м2;K1 - коэффициент теплопередачи участка, кВт/м20С (таблица 8).С другой стороны температурный перепад T определится(100)T  Т м  Т в ,0где Тм - установившаяся температура масла в баке, С;Тв - температура окружающего воздуха, 0С (в расчетах можно принимать 2025°С).

Установившаяся температура масла должна быть не выше600С.Таблица 8Значения коэффициента теплопередачи1.2.3.4.Условия теплообменаК1, кВт/м20ССвободно обтекаемая открытая поверхностьОбдув поверхности вентиляторомЗатрудненная циркуляция воздуха вокругнагретой поверхности (привод расположен внише)Охлаждение проточной водой змеевиков иребристых поверхностей0,0150,023Потерянная мощность Nпот в кВт определитсяNпот = Nвх (1-).520,0100,1100,175При тепловых расчетах считается, что в бак масло залито до 0,8 его высоты. Площадь стенок бака Fб в м2, соприкасающихся с жидкостью, учитывается полностью (в том числе основание), а остальная площадь учитываетсяна 50%.FFб  F1  2 ,(101)2где Fб - расчетная площадь бака, м2;F1 - площадь стенок бака, соприкасающихся с жидкостью (в томчисле крышка), м2;F2 - площадь стенок бака, не соприкасающихся с жидкостью (в томчисле крышка), м2.При отношении ребер бака от 1:1:1 до 1:2:3 расчетная площадь бака Fб2в м может быть ориентировочно определена по формулеFб  6,53 Vб2 ,(102)3где Vб - объем масла в баке, м .Емкость бака должна быть не меньше емкости гидросистемы.

Обычноемкость бака' выбирают равной трехминутной подачи насоса и более. Еслидлина трубопроводов невелика, то считают, что теплопередача происходиттолько через поверхности стенок бака.Если установившаяся температура масла получается более 600С, следует выполнять бак с ребрами для увеличения площади поверхности теплоотдачи, увеличить площадь стенок или улучшить условия теплообмена.9. РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ И РЕГУЛИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОПРИВОДАВозможности разработанной гидравлической схемы могут быть оценены путем построения регулировочной и механической характеристик гидропривода. Эти характеристики взаимоувязывают три основных параметра гидросистемы:скорость движения выходного звена (V или n).нагрузку на выходном звене (R или М).параметр регулирования гидромашины (Uн или Uм) или дросселя (Uдр).Скорость движения выходного звена определится:для гидропривода с поступательным движением выходного звенаQV п ,(103)Fп.рдля гидропривода с вращательным движением выходного звенаQn п,(104)qгде Qп - фактический полезный расход жидкости, затрачиваемый на совершение рабочих движений.

м3/с;53Fп.р - рабочая площадь поршня, м2.Расход жидкости Qn на совершение рабочих движений зависит от способа регулирования гидропривода, типа привода и места установки дросселяв гидросистему.При объемном способе регулирования: для гидросистемы с гидроцилиндромR ,(105)Q п  Q нт  U н  а п1  р Fп. р для гидросистемы с гидромотором2  M  .(106)Q п  Q нт  U н  а п 2  р qмПри дроссельном способе регулирования, когда дроссель установлен внапорной гидролинии:для гидросистемы с гидроцилиндромRQ п  Q др  а п3 ,(107)Fп.рдля гидросистемы с гидромотором2  M.(108)Q п  Q др  а п 4 qмПри дроссельном способе регулирования, когда дроссель установлен всливной гидролинииFпрQ п  Q др .(109)FпдПри дроссельном способе регулирования, когда дроссель установленпараллельно гидродвигателю: для гидросхемы с гндроцилиндромR Q п  Q нт  Q др  а п5  р ,(110)Fп.

р для гидросхемы с гидромотором2  M  .Q п  Q нт  Q др  а п5  р (111)qмгде р - суммарные потери давления, определяемые по формулам 34,35, 36, 37, 38 как сумма всех членов после (рр+рдр);Qнт - теоретическая подача насоса, м3/с;Qдр - расход жидкости дросселем, м3/с.2рQ др    f max  U др ,(112)542м;где fmax - максимальное значение величины расходного окна дросселя,р - перепад давления на дросселе, Па.Перепад давления на дросселе зависит от места установки дросселя вгидросистеме и типа гидродвигателя.При установке дросселя в напорной гидролинии:для гидросистемы с гидроцилиндромFшрR,(113)р др  р кл  р нм  р ц  р сл Fп.рFп.рдля гидросистемы с гидромотором2  M(114)р др  р кл  р нм  р м  р сл ,qмгде р ц - потери давления на преодоление сил трения в гидроцилиндре;R  Rшр ц  п,(115)Fпрр м - потери давления на преодоление сил трения в гидромоторе;(116)р м  р1  мм  ,где мм - механический КПД гидромотора.При установке дросселя в сливной гидролинии: для гидросистемы сгидроцилиндромFпрR(117)р др  р кл  р нм  р ц  р слFпд Fпддля гидросистемы с гидромотором2  M(118)р др  р кл  р нм  р нм  р слqмПри установке дросселя параллельно гидродвигателю для гидросистемы с гидроцилиндромFпрRр др  р нм  р ц  р сл  р сл(119)FпдFпддля гидросистемы с гидромотором2  Mр др  р нм  р м  р сл .(120)qмПолный градиент утечек ап определится:для гидросистемы с гидроцилиндром при объемном способе регулированияап1 = ан + ар + акл;55для гидросистемы с гидроцилиндром при дроссельном способе регулированияап2 = ан + ам + акл;для гидросистемы с гидроцилиндром при дроссельном способе регулирования, когда дроссель установлен в напорной гидролинииап3 = ар + ац;для гидросистемы с гидромотором при дроссельном способе регулирования, когда дроссель в напорной гидролинииап4 = ар +ам;для гидросистемы с гидромотором при установке дросселя параллельно или в сливной гидролинииап5 = ан + ам + ар + акл.В этих выражениях градиенты утечек аппаратов имеют обозначения: ан- насоса; ам - гидромотора; ар - гидрораспределителя; акл – предохранительного или переливного клапана; ац.-гидроцилиндра.Градиенты утечек отдельных шдроаппаратов определятсяQ ном.а,aР ном.агде Q ном.а - объемные потери в гидроаппарте при его номинальномдавлении Рном.а.Значения параметров берутся из паспортной характеристики соответствующего гидроаппарата.Пользуясь выражениями (103),(104),(105),(106) вычисляем значенияскоростей V и n при изменении параметров регулирования Uдр или Uн от 0 до1 для нескольких значений R или М (не менее пяти).

По результатам вычислений строим регулировочную характеристику V = f(U) или n = f (U) для нескольких значений R или М.Вычислив значения V или n при изменении R или М от нуля до максимального значения, для нескольких значений U (не менее пяти), строим механическую характеристику V = f(R) или n = f(M).

Для удобства работы результаты вычислений можно свести предварительно в таблицу.Момент М,НмR (кН)02468Частота вращения, n, об/мин ( , м / с )U=0U = 0,2556U = 0,5U = 0,75U=110. НЕКОТОРЫЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ГИДРОСИСТЕМНа гидравлических и пневматических схемах все машины и аппараты,а также линии связи изображаются сплошной линией толщиной S. Линииуправления изображают сплошной линией толщиной S/2, дренажные линииизображают пунктиром толщиной S/2.Функциональные группы гидросхем обводят тонкой штрихпунктирнойлинией S/3.Все элементы схемы нумеруются по порядку по направлению потокарабочей среды.

Номера проставляются на полках линий-выносок, другой конец которых оканчивается точкой. Все элементы схемы, имеющие номер, записываются в перечень элементов, который помещают на первом листе схемы над основной надписью.На схемах с небольшим количеством входящих элементов их наименования, обозначения и характеристики указываются на полках линий-выносок.Перечень элементов отсутствует.57ПРИЛОЖЕНИЕТаблица П.1Значение коэффициента устойчивости К для гидроцилиндров конструкции, соответствующей рис. 7 а, бL 1L0,100,200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,300,310,320,330,340,350,360,370,380,390,400,410,420,430,440,450,460,470,480,490,500,600,700,800,901,21,1991,1881,1871,1851,1831,1811,1781,1761,1731,1701,1671,1641,1611,1581,1551,1521,1481,1441,1411,1371,1331,1291,1251.1211,1171,1131,1091,1051,1011,0971,0931,0891,0521,0251,0081,0021,41,3971,3721,3681,3641,3591,3541,3491,3431,3371,3301,324131713101,3031,2951,2881,2801,2721,2641,2561,2481,2401,2311,2231,2151,2071,1981,1901,1821,1741,1671,1591,0911,0431,0141,0021,61,5941,5521,5451,5371,5201,5701,5111,5011,4911,4811,4701,4581,4461,4341,4221,4111,3991,38613731,3601,3481,3351,3221,3101,2971,2851,2731,2611,2491,2371,2261,2151,1201,0561,0181,0031,81,7911,7271,7171,7051,6931,6801,6661,6521,6371,6211,6051,5891,5721,5551,5371,5221,5041,4861,4691.4511,4341,4171,4001,38313671,3501,3351,3191,3041,2891,2751.2611,1441,0661,0211,003E2  J2E1  J121,9271,8981,8831,8671,8501,8321,8131,7941,7731,7521,7311,7091,6861,6641,6411,6211,5981,5761,5531,5311,5091,4881,4671,4461,4261,4061,3871,3681,35013321,4431,2991,1621,0741,0241,0035832,9602,6832,6392,5922,5432,4922,4412,3882,3362,2832,2312,1792,1282,0782,0291,9861,9401,8951,8511,8091,7691,7301,6921,6571,7291,5891,5571,5271,4981,4701,3151,4181,2191,0981,031l,00443,9173,3513,663,1783,0882,9992,9092.8212,7352,6502,5682,4892,4132,3402,2702,2092,1452,0842,0251,9701,9171,8661,8181,7721,6221,6881,6491,6111,5761,5421,5101,4801,2471,1101,0351,00554,8583,9083,7763,6433,5113,3833,2573,1363,0202,9082,8022,7012,6052,5152,4292,3552,2782,2052,1362,0712,0101,9521,8971,8451,7961,7491,7051,6631,6241,5861,5511,5171,2641,1171,0371,00565,7804,3654,1864,0103,8393,6753,5183,3693,2283,0952,9702,8522,7412,6372,5402,4572,3702,2892,2132,1412,0732,101,9501,8941,8401,7901,7431,6981,6561,6161,5791,5431,2751,1221,0391,005Продолжение таблицы П.1L 1L0,100,200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,300,310,320,330,340,350,360,370,380,390,400,410,420,430,440,450,460,470,480,490,500,600,700,800,9076,6844,7414,5164,3004,0943,9003,7173,5453,3843,2343,0942,9632,8412,7272,6212,5132,4382,3502,2682,1912,1192,0521,9881,9291,8731,8201,7701,7231,6791,6371,5981,5611,2831,1251,0401,00687,5665,0474,7824,5314.2964,0763,8723,6823,5053,3413,1893,0482,9172,7962,6822,5872,4832,3962,3102,2302,1542,0842,0171,9551,8971,8421,7911,7421,6961,6531,6131,5741,2891,1281,0411,0069108,427 9,264 I5,300 5,5094,999 51784,719 4,8724,459 4,5914,218 4,3333,995 4,0963,790 4,8783,601 3,6783,426 3,4943,264 3,3253,115 3,1692,977 3,0252,849 2,8932,731 2,7702,631 2,6672,528 2,5602,432 2,4612,343 2,3692,259 2,2832,181 2,2032,108 2,1282,040 2,0581,976 1,9931,916 1,9311,860 1,9731,807 1,8191,757 1,7681,710 1,7211,666 1,6761,624 1,6331,585 1,5931,294 1,2971,130 1,1311,040 1,0421,006 1,006E2  J2E1  J11110,0775,6845,3275,0004,7014,4284,1783,9503,7423,5003,3753,2143,0653,9282,8012,6962,5862,4582,3912,3032,2212,1442,0732,0061,9441,8851,8301,7781,7291,6841,6411,6001,3001,1321,0421,006591210,8635,8335,4535,1074,7934,5084,2484,0113,7953,5973,4173,2513,0983,9582,8282,7201,6082,5052,4082,3192,2362,1582,0852,0171,9541,8941,8391,7861,7371,6901,6471,6061,3031,1331,0431.0061311,6225,9595,5605,1994,8764,5754,3074,0623,8403,6373,4523,2823,1263,9832,8512,7402,6272,5212,4242,3332,2482,1692,0962,0271,9631,9021,8461,7931,7431,6961,6521,6111,3051,1341,0431,0061412,3526,0695,6525,2774,9394,6334,3574,1071,8793,6713,4823,3093,1503,0042,8702,7582,6432,5362,4372,3452,2592,1792,1052,0351,9701,9091,8521,7991,7481,7011,6571,6151,0371,1351,0431,0061513,0536,1645,7325,3454,9974,6844,4014,1453,9123,7013,5083,3323,1713,0232,8872,7732,6562,5482,4482,3552,2682,1882,1132,0451,9771,9151.85811,8041,7531,7051,6611,6181,3081,1361,0431,006Продолжение таблицы П.1L 1L0,100,200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,300,310,320,330,340,350,360,370,380,390,400,410,420,430,440,450,460,470,480,490,500,600,700,800,90161,37236,2475,8025,4055,0484,7284,4394,1783,9423,7273,5313,3533,1893,0392,9012,7862,6682,5592,4582,3642,2772,1952,1192,0491,9821,9201,8621,8081,7571,7091,6641,6211,3101,1361,0441,0061714,3636,3205,8645,4575.0934,7674,4734,2083,9683,7503,5523,3713,2053,0542,9142,7982,6792,5692,4672,3722,2842,2022,1252,0541,8871,9251,8671,8121,7611,7121,6671,6241,3111,1371,0441,0061814,8726,3855.9195,5045,1334,8014,5034,2343,9913,7703,5703,3873,2203,0662,9262,8092,6882,5772,4742,3792,2902,2082,1312,0591,9921,9291,8701,8151,7641,7151,6701,6271,3121,1371,0441,0061915,5506,4445,9685,5465,1694,8324,5304,2574,0113,7883,5863,4013,2323,0782,9362,8182,6972,5852,4812,3882,2952,2132,1362,0631,9951,9331,8741,8181,7671,7181,6721,6291,3131,1381,0441,006E2  J2E1  J12016,1986,4966,0125,5835,2014,8604,5544,2794,0303,8053,6003,4143,2443,0882,9452,8262,7042,5922,4882,3912,3012,2182.1402,0671,9991,9361,8771,8211,7691,7201,6741,6311,3141,1381,0441,006602116,6146,5436,0525,6175,2304,8854,5764,2984,0473,8193,6133,4263,2543,0972,9542,8342,7112,5982,4932,3962,3062,2222,1442.0712,0031,9391,8801,8241,7711,72216761,6331,3151,1381,0441,0062217,1026,5866,0885,6485,2574,9084,5964,3154,0623,8333,6253,4363,2643,1062,9612,8412,7172,6042,4982,4012,3102,2262,1472,0742,0061,9421,8821,8261,7741,7241,6781,6341,3151,1391,0441,0062317,5616,6256,1215,6765,2814,9294,6144,3314,0763,8453,6363,4463,2723,1141,9682,8472,7232,6092,5032,4052,3142,2292,1502,0772,0081,9441,8841,8281,7751,7261,6801,6361,3161,1391,0441,0062417,9936,6616,1525,7025,3034,9484,6304,3454,0883,8563.6463,4553,2683,1212,8752,8532,7282,6132,5072,4092,3172,2322,1532,0802,0111,9471,8861,8301,7771,7281,6811,6371,3171,1391,0441,006Продолжение таблицы П.1L 1L0,100,200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,300,310,320,330,340,350,360,370,380,390,400,410,420,430,440,450,460,470,480,490,500,600,700,800,902518,3996,6946,1795,7275,3234,9654,6454,3584,1003,8673,6553,4633,2883,1272,9802,8582,7332,6182,5112,4122,3212,2352,1562,0822,0131,9491,8881,8321,7791,7291,6821,6381,3171,3901,0451,0062618,7796,7246,2055,7475 3424,9814,6594,3714,1113,8763,6643,4703,2943,1332,9862,8632,7382,6222,5152,4162,3242,2382,1592,0842.0151,9511,8901,8331,7801,7301,6841,6401,3181,1401,0 151,0062719,1366,7526,2285,7675,3594,9964,6724,3824,1213,8853,6713,4773,3003,1392,9912,8682,7422,6252,5182,4192,3262,2412,1612,0862,0171,9621,8921,8351.7821,7321,6851,6411,3181,1401,0451,0062819,4706,7786,2505,7865,3755,0104,6844,3934,1303,8933,6793,4843,3063,1442,9952,8722,7462,6292,5212,4222,3292,2432,2632,0882,0191,9541,8931,8361,7831,7331,6861,6421,3191,1401,0451,006E2  J2E1  J12919,7846,8026,2705,8035,3905,0234,6964,4024,1393,9013,6853,4903,3123,1493,0002,8762,7492,6322,5242,4242,3312,2452,1652,0902,0211,9551,8951,8381,7841,7341,6871,6431,3191,1401,0451,006613020,0796,8246,2895,8195,4045,0354,7064,4114,1473,9083,6923,4953,3173,1533,0042,8802,7522,6352,5272,4272 3342,2472,1672,0922,0221,9571,8961,8391,7851,7351,6881,6431,3191,1401,0451,0063521,3006,9166,3675,8865,4615,0844,7494,4494,1803,9373,7183,5193,3373,1723,0202,8952,7662,6472,5382,4372,3432,2562,1752,0992,0291,9631,9011,8441,7901,7391,6921,6471,3211,1411,0451,0064522,8837,0366,475,9745,5375,1504,8054,4994,2243,9763,7523,5493,3653,1973,0432,9152,7842,6642,5532,4512,3552,2672,1852,1092,0371,9711,9091,8501,7961.7451,6971,6521,3231,1421,0451,0065023,4137,0806,5066,0055,5635,1734,8264,5174,7393,9903,7643,5603,3743,2053,0052,9222,7912,6702,5582,4552,3602,2712,1892,1122,0401,9741,9111,8531,7981,7471,6991,6531,3241,1421,0451,006Таблица П.2Коэффициент устойчивости К для гидроцилиндров конструкциипо рис.