Изучение устройства и работы объёмного гидропривода строительных машин

1. Цель:

1. Изучить назначение, устройство и принцип работы основных элементов объемного гидропривода.

2. Изучить условные обозначения основных элементов объемного гидропривода.

3. Вычертить принципиальную гидравлическую схему объемного гидропривода (рис. 1.1).

4. Произвести расчет производительности и мощности насоса в соответствии с вариантом задания (таблица 1.1).

 

Таблица 1.1 – исходные данные к расчетной части лабораторной работы

Параметры	Обозначение	Вариант 2
Рабочий объем насоса, см3	Vно
Частота вращения вала насоса, с-1	nн
Давление рабочей жидкости, МПа:	Рн
КПД гидромеханического насоса		0,88
КПД объемного насоса		0,81

2. Схема и ее описание:

 

Рисунок 1.1 Принципиальная гидравлическая схема объемного гидропривода:

1 – двигатель, 2 – насос, 3 – предохранительного гидроклапана, 4,5 – гидрораспределитель, 6,7 – предохранительный гидроклапан, 8 – гидромотор, 9 – дроссель, 10 – обратный гидроклапан, 11 – гидроцилиндр, 12 – фильтр, 13 – предохранительный гидроклапан, 14 – гидробак.

Объемным гидроприводом называется совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством рабочей жидкости, находящейся под давлением. Гидропривод состоит из насоса (одного или нескольких насосов), гидродвигателей (возвратно-поступательного или вращательного действия), контрольно-регулирующей и распределительной гидроаппаратуры, гидробака, фильтров и охладителей (средств, сохраняющих качество рабочей жидкости), трубопроводов.

Насос предназначен для преобразования механической энергии входного вала, приводимого от двигателя 1, в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости. В случае, когда оба гидрораспределителя 4 и 5 находятся в нейтральной позиции, поток рабочей жидкости от насоса 2 проходит в гидробак через фильтр (холостой режим работы).

Если в гидроприводе давление превышает допустимое значение, срабатывает предохранительный гидроклапан 3, отводящий часть потока рабочей жидкости от насоса в гидробак (режим перегрузки, обеспечивающий ограничение давления в гидроприводе и защиту его элементов от разрушения).

Для обеспечения плавности перемещения штока гидроцилиндра (при передвижении грузов) в гидроприводах используются замедлительные устройства, обычно состоящие из дросселя 9 и обратного клапана 10. При выдвижении штока гидроцилиндра 11 вверх жидкость из штоковой полости будет вытесняться через дроссель 9, который представляет собой гидравлическое сопротивление и обеспечивает плавность хода. Движение штока в противоположном направлении осуществляется при подаче жидкости в штоковую полость гидроцилиндра через дроссель 9 и обратный клапан 10, что обеспечивает увеличение скорости перемещения штока.

Два предохранительных гидроклапана 6 и 7 обеспечивают защиту гидромотора 8 от гидроударов при внезапном торможении привода (резком перемещении золотника гидрораспределителя из рабочей позиции в нейтральную).

Очистку рабочей жидкости от загрязнений (абразивов, продуктов изнашивания) в гидроприводах обеспечивают фильтры различного конструктивного исполнения.

Гидромашины, в которых рабочий процесс осован на использовании кинетической энергии жидкости, называют динамическими, а машины, в которых процесс основан на использовании потенциальной энергии жидкости - объемными.

Рабочим объемом насоса называется разность наибольшего и наименьшего значений его замкнутого объема за оборот вала.

Количество рабочей жидкости, подаваемой насосом в систему за единицу времени, называется его подачей.

Шестеренные насосы и гидромоторы – это гидромашины с рабочими камерами, образованными поверхностями зубчатых колес, корпуса и боковых крышек.

Гидроцилиндром называется гидродвигатель, выходное звено которого совершает линейные возвратно-поступательные движения.

Рисунок 1.2 – Конструкция шестеренного насоса с внешним зацеплением шестерен:

1,5 – крышка, 2 – корпус, 3 – ведущая вал-шестерня, 4 – зона нагнетания, 6 – неподвижная ось, 7 – ведомая шестерня, 8 – отверстие, 9 – фиксирующий штифт, 10,11 – крепёжный элемент.

3. Расчёт:

Идеальную подачу можно определить по формуле:

Q_н.ид.=V_но*n_н

Q_н.ид.=25*30=750 см³/с

В связи с тем, что между подвижными элементами насоса имеют место утечки рабочей жидкости, фактическая подача будет всегда меньше идеальной, т.е

Q_н.ф.=V_но* n_н*

где – объемный КПД насоса,

Q_н.ф – величина утечек через зазоры в насосе.

=607,5/750=0,81

Q_н.ф.=25*30*0,81=607,5 см³/с

 

Мощность, необходимую для привода насоса определяют по формуле

N_н= Q_н.ф *P_н/ *

где р_н – величина давления на выходе из насоса;

η_нмех – гидромеханический КПД насоса.

N_н=607,5*10/(0,88*0,81)=85,2 кВт

 

Вывод: в ходе лабораторной работы мною были изучены назначение, устройство и принцип работы основных элементов объемного гидропривода и был произведен расчет производительности и мощности насоса.