idroprivod (708146), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Округляем полученные значения до стандартных: d_всас=56 мм, d_слив=56 мм, d_нагн=34 мм.

Определяем скорость движения жидкости:

V=4Q_max/d² (2.6)

V_всас=44,810^-3/(3,140,056²)=1,9 м/с,

V_слив=44,810^-3/(3,140,056²)=1,9 м/с,

V_нагн=44,810^-3/(3,140,034²)=5,3 м/с.

Потери давления по длине трубопроводов составляют:

P_l=glV²10^-6/(d2g), МПа, (2.7)

где g – ускорение силы тяжести;

 - коэффициент Дарси;

l – длина соответствующей трубы, м (l_всас=2 м, l_слив=4 м, l_нагн=4 м);

d – диаметр соответствующей трубы.

К оэффициент Дарси зависит от режима движения жидкости, который в свою очередь характеризуется числом Рейнольдса Re:

Re=(Vd)/, (2.8)

где  - кинематическая вязкость жидкости, м²/с

Re_всас=1,90,056/210^-5=5320;

Re_слив=1,90,056/210^-5=5320;

Re_нагн=5,30,034/210^-5=9010.

Если Re>2320, то необходимо определить значение нижнего предельного числа Рейнольдса:

Re_{пр. н.}=10d/_Э, (2.9)

где _Э – эквивалентная шероховатость внутренней поверхности трубы (для стальных бесшовных труб _Э=0,0010,002 мм)

Re_{пр. н. всас}=100,056/210^-6=280000;

Re_{пр. н. слив}=100,056/210^-6=280000;

Re_{пр. н. нагн}=100,034/210^-6=170000.

Если 2320пр. н., то коэффициент Дарси определяется по формуле Блазиуса для зоны "гидравлически" гладких труб:

=0,3164/Re^0,25 (2.10)

_всас=0,3164/280000^0,25=0,014;

_слив=0,3164/280000^0,25=0,014;

_нагн=0,3164/170000^0,25=0,016.

Таким образом потери по длине составят:

P_l^всас=9009,810,01421,9²10^-6/0,05629,81=8,110^-4 МПа;

P_l^слив=9009,810,01441,9²10^-6/0,05629,81=16,210^-4 МПа;

P_l^нагн=9009,810,01645,3²10^-6/0,03429,81=237,910^-4 МПа.

П отери давления на местные сопротивления определяются по формуле:

P_M=P_ном(Q_max/Q_ном)², (2.11)

где P_ном – номинальная потеря давления, указанная в технической характеристике гидроустройства при номинальном расходе Q_ном, МПа.

Потери давления в золотнике:

P_M^зол=0,3(4,810^-3/6,6610^-3)²=0,156 МПа.

Потери давления в предохранительном клапане:

P_M^п.к.=0,5(4,810^-3/6,610^-3)²=0,264 МПа.

Потери давления в обратном клапане:

P_M^о.к.=0,2(4,810^-3/9,3310^-3)²=0,053 МПа.

Потери давления в фильтре:

P_M^ф=0,5(4,810^-3/6,310^-3)²=0,29 МПа.

Таблица 2.1.

Потери давления в гидросистеме

Сопротивление системы определяем по формуле:

a=P_W/Q²_max (2.12)

a=0,78922/(4,810^-3)²=34254,34 МПас²/м⁶.

Общее давление в гидросети, необходимое для работы гидропривода, описывается уравнением:

P_c=zP_д+aQ², (2.13)

г де z - число последовательно соединенных одинаковых и одновременно работающих гидродвигателей

P_c=13,94+34254,34Q². (2.14)

З

Рис. 2.1. Напорные характеристики насоса и гидросистемы

адаваясь значениями расхода Q, по уравнению (2.14) строится напорная характеристика гидросети P_c=f(Q).

Максимальное давление в гидросистеме определяется:

P_max=13,94+aQ²_max=13,94+0,79=14,73 МПа.

2.5. Выбор насоса и определение его рабочей точки

По максимальному давлению в гидросистеме и максимальной подаче выбираем насос НПМ-400 (максимальная подача при максимальном давлении и номинальном числе оборотов 6,6 дм³/с, минимальный рекомендуемый расход при номинальном давлении 1,66 дм³/с, номинальное давление 20 МПа, номинальное число оборотов в секунду 16, потребляемая мощность 182 кВт) и строим его напорную характеристику (рис. 2.1.). Точка пересечения напорных характеристик соответствует работе насоса на заданную гидросистему, то есть Q_р=0,0048 м³/с, Р_р=14,73 МПа.

2.6. Выбор электродвигателя

Рассчитываем мощность на валу насоса:

N_в=(Р_рQ_р)/, (2.15)

где N_в – мощность на валу насоса, Вт;

Р_р – развиваемое давление, Па;

Q_р – производимость насоса, м³/с;

 - общий КПД насоса

N_в=(14,7310⁶0,005)/0,8=92 кВт.

По полученной мощности выбираем электродвигатель: А02-91-8 (номинальная мощность 50 кВт, скорость вращения вала 740 об/мин).

2.7. Расчет КПД гидропривода

_общ=N_д/N_в, (2.16)

где N_д – выходная мощность гидродвигателя;

_общ – общий КПД гидропривода.

N_д=(2Р_дQ_д)/_д. (2.17)

Подставив формулу (2.17.) в (2.16.), получим:

_общ=(2Р_дQ_д)/(_дN) (2.18)

_общ=(26,974,8)/(0,9192)=0,8.

2 .8. Определение объема масляного бака

W_б=2Q_р, (2.19)

где W_б – ориентировочный объем масляного бака

W_б=20,0026=0,0052 м³.

2.9. Тепловой расчет гидросистемы

Количество тепла, полученное гидросистемой в единицу времени, соответствует потерянной в гидроприводе мощности и может быть определено по формуле:

Q=(1-_общ)N_вК_п, (2.20)

где К_п – коэффициент продолжительности работы под нагрузкой

Q=(1-0,8)920,7=12,88 кДж/с.

Суммарная площадь тепловой поверхности:

S=0,14W_б^2/3, (2.21)

где S – суммарная площадь теплоизлучающих поверхностей гидропривода, м²

S=0,140,052^2/3=0,139 м².

Максимальная температура жидкости, которая достигается через 1 час после начала эксплуатации гидропривода и не зависит от времени, определяется по формуле:

t_ж=t_max+Q/(KS), (2.22)

где t_ж – максимальная температура жидкости, С;

t_max – максимальная температура окружающего воздуха, С;

К – коэффициент теплоотдачи поверхности гидроагрегатов, кДж/м²сград

t_ж=20+13=33С.

Так как установившаяся температура не превышает 70С, то для охлаждения рабочей жидкости достаточно теплоотдачи с теплоизлучающих поверхностей гидропривода.

3 . ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При эксплуатации гидроприводов с высоким давлением (более 10 МПа) необходимо создать безопасные условия для обслу­живающего персонала от поражения струёй жидкости. Для этого ограждают кожухом все участки гидролиний, которые не заключены в общий корпус машины. При обнаружении внеш­них утечек жидкости немедленно останавливают насос и устра­няют утечки. При высоком давлении в гидросистеме категори­чески запрещается для устранения утечек подтягивать соедине­ния трубопроводов, штуцеры и т. д. Гибкие рукава и шланги не должны перекручиваться в про­цессе эксплуатации. Контролировать их скручивание можно по продольным надписям основных параметров (диаметр, давле­ние и т. д.), наносимым заводами-изготовителями. При обнару­жении местных вздутий наружного покрова на рукавах и шлангах или при появлении хотя бы небольших утечек повреж­денные участки немедленно заменяют новыми. Запрещается эксплуатировать гидропривод высокого давле­ния без манометра или при его неисправности. На шкале или корпусе манометра должна быть нанесена красная метка, со­ответствующая наибольшему допустимому давлению в этой точке. Контроль за давлением в гидромагистрали крепей до­пускается осуществлять по манометру, установленному на на­сосной станции, а на местах — по индикатору давления. Следует периодически проверять работу предохранительных клапанов. В случае отклонения давления срабатывания клапа­на от настроечного более чем на 10% клапан должен быть за­менен новым. Запрещается настраивать клапаны в шахтных условиях. Настройка их должна производиться только на спе­циальных стендах.

Г идроприводы с гидроаккумуляторами должны иметь уст­ройства для отключения от гидросистемы. Гидропневмоаккумуляторы, работающие при давлении свыше 1,6 МПа, следует заряжать нейтральным газом.

Шум, возникающий при работе насосных агрегатов с уста­новленной мощностью до 12,5 кВт, не должен превышать уро­вень звуковой мощности 75-95 дБ при частоте 63-8000 Гц, а с установленной мощностью свыше 12,5 кВт — 85-100 дБ при тех же частотах.

Если гидропневмопривод может работать в полуавтомати­ческом или автоматическом режиме, то на пульте управления должно быть предусмотрено устройство для переключения при­вода на ручное управление в наладочном режиме и соответст­вующая сигнализация об этом.

При соблюдении необходимых мер предосторожности от поражения высоконапорными струями работа с нефтяными ма­слами и другими жидкостями гидроприводов безопасна. Одна­ко, при длительной работе с маслами необходимо пользоваться рукавицами или применять защитные мази, пасты для рук. Вскрытие тары с маслом нельзя производить инструментами, издающими при ударе искрообразование. После окончания ра­боты с маслами необходимо вымыть руки теплой водой с мы­лом.

При загорании масел допускаются все средства тушения, кроме воды, поэтому в местах хранения масел и расположения насосных станций необходимо иметь огнетушители, ящики с песком и лопаты. Промасленную ветошь следует складывать в металлические ящики с крышками, которые необходимо систе­матически освобождать от использованной ветоши.

Предельно допустимая концентрация масляного тумана в воздушной среде составляет 5 мг/м³, предельно допустимая концентрация паров углеводородов масла в воздухе — 300 мг/м³.

Весьма опасны ожоги рабочей жидкостью. По этой причине категорически запрещается заменять плавкие защитные пробки в гидромуфтах неплавкими заглушками. Несоблюдение этого требования может привести к ожогам даже при соприкоснове­нии с кожухом гидромуфты, а иногда и к возникновению по­жара.

В се вращающиеся и быстродвижущиеся элементы гидропневмоприводов вне корпуса машины должны быть закрыты кожухами или, в крайнем случае, иметь ограждения.

Корпуса электродвигателей и их пусковую аппаратуру не­обходимо заземлять. Заземление должна иметь и шахтная пневматическая сеть, которая может попасть под напряжение при соприкосновении с оголенными кабелями, контактным проводам и т. д. Шахтная пневматическая сеть должна иметь та­кую коммутацию, чтобы ее можно было использовать для до­ставки воды при тушении пожаров.

При снятии нагрузки пневмодвигатель может развить не­допустимо большие обороты. В целях предупреждения "разно­са" такие пневмодвигатели снабжаются регулятором скорости.

Для снижения аэродинамического шума на пневмодвигателях необходимо устанавливать соответствующие глушители, конструкции которых должны быть рассчитаны также на улав­ливание попавшего в воздух масла. [1]

П
РИЛОЖЕНИЕ

Л ИТЕРАТУРА

1. Гейер В.Г., Дулин В.С., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод. – М.: Недра, 1991. – 331 с.

2. Двинин А.А., Безус А.А., Двинина И.С., Кудрявцева Н.А. Методические указания к курсовой работе по гидроприводу для студентов очной и заочной форм обучения специальности 17.02 (МОП): часть 1. – Тюмень: ТюмГНГУ, 1999. – 32 с.

3. Двинин А.А., Двинина И.С., Кудрявцева Н.А. Методические указания и задания к курсовой работе по гидроприводу для студентов заочного обучения (специальности 0508 и 0511): часть 2. – Тюмень: Ротапринт ТюмИИ, 1983. – 80 с.

Характеристики

Список файлов реферата