Методичка. Методическое пособие Расчет гидросистемы автопогрузчика. Методичка. Методическое пособие Расчет гидросистемы автопогрузчи. Московский автомобильнодорожный институт

• Название: Московский автомобильнодорожный институт
• Анкор: Методичка. Методическое пособие Расчет гидросистемы автопогрузчика.doc
• Дата: 24.02.2018
• Размер: 1.33 Mb.
• Имя файла: Методичка. Методическое пособие Расчет гидросистемы автопогрузчи.doc
• Тип: Документы; #15898
• Категория: Промышленность. Энергетика
• страница: 1 из 4

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


Кафедра: "Гидропривод и гидропневмоавтоматика"





Трифонова Г.О., Трифонова О.И.


Расчет гидросистемы автопогрузчика


Пособие для выполнения курсовой работы по дисциплине

"Гидравлика и гидропневмопривод" студентам, обучающимся по направлениям:

653 300 – эксплуатация транспорта и транспортного оборудования;

653 200 – транспортные машины и транспортные технологические комплексы.

Москва 2005

В основу расчета гидравлической системы автопогрузчика положено "Методическое указание" к курсовой работе по дисциплине "Гидравлические машины и гидропривод" авторов Н.А. Кулешова, В.Ф. Щербаков, Е.А. Яковенко, которое утверждено заведующим кафедрой "Гидропривод и гидропневмоавтоматика" А.Ю. Домогаровым 24 декабря 2001 г.


Вилочные погрузчики получили широкое распространение для транспортировки грузов на складах различной продукции, в цехах предприятий, при строительно-монтажных работах.

Легкость в управлении, надежность в эксплуатации, высокая грузоподъёмность, устойчивость, маневренность, и достаточно высокая скорость подъёма-опускания грузов характеризуют все типы погрузчиков.

Рис.1 Общий вид погрузчика

Приводятся в движение погрузчики либо электродвигателем, работающим от аккумулятора, либо двигателем внутреннего сгорания. Для подъёма-опускания грузов используют объёмный гидропривод.

Мачта погрузчика состоит из каретки 1, подвижной рамы 2, неподвижной рамы 3, полиспаста 4. Каретка 1, которая служит местом для груза, прикрепляется цепью 5 через полиспаст 4 к неподвижной раме 3. Неподвижная рама 3, является направляющей для подвижной рамы. Подвижная рама 2 вместе с полиспастом 4 перемещается плунжерным гидроцилиндром 6. Подобное присоединение каретки позволяет увеличить её перемещение в два раза, по сравнению с перемещением плунжера.



Рис.2 Схема узлов грузоподъемного механизма погрузчика:

а – грузоподъемник,

б – схема подъема каретки и гидроцилиндров наклона.

1 – каретка; 2- неподвижная рама; 3- подвижная рама; 4- полиспаст; 5- цепи; 6- гидроцилиндр подъёма; 7- гидроцилиндры наклона.

.

Для удобства разгрузки и предохранения груза от падения во время транспортировки мачта погрузчика может быть наклонена на угол  от вертикального положения в обе стороны. Наклон мачты осуществляется двумя гидроцилиндрами 7 двухстороннего действия с односторонними штоками.



Рис.3 Схемы действия сил в механизме наклона:

а- при наклоне вперед из крайнего положения назад;

б- при наклоне назад из крайнего переднего положения.

При выполнении курсовой работы студенты изучают конструкцию погрузчика, выполняют силовой расчет рабочего оборудования, составляют и рассчитывают гидравлическую схему системы, выбирая на основе проведенного расчета типоразмеры гидрооборудования и определяя коэффициент полезного действия разработанной системы.
Исходные данные по курсовой работе:

G_гр – вес груза; G_к – вес каретки; G_пр – вес подвижной рамы; G_нр – вес неподвижной рамы; V_гр – скорость подъёма груза; V_н – скорость перемещения штока цилиндра наклона; H – максимальная высота подъёма груза; k – расстояние от опоры до штока цилиндра наклона; n – расстояние от центра тяжести груза до рамы; ₁ – максимальный угол наклона мачты с грузом вперед; ₂ – максимальный угол наклона мачты с грузом назад;  - угол между осью гидроцилиндров обеспечивающих наклон мачты с горизонталью .
Варианты исходных данных по курсовой работе.

№	Gгр кН	Gк кН	Gпр кН	Gнр кН	Vгр м/с	Vн м/с	H м	n м	k м	2 град	1 град	 град	Pном МПа
1	10	4	0.7	1,5	0,1	0,1	1,8	0,5	1,2	5	5	15	12,5
2	20	5	0.7	1.4	0,11	0,15	2,2	0,5	1,3	5	4	15	12.5
3	30	6	0.8	1.2	0,12	0,12	1,6	0,5	1,4	5	3	20	10
4	40	7	0.8	1.6	0,13	0,14	2,2	0,6	1,5	6	4	20	10
5	50	4	0.9	1.5	0,14	0,1	1,5	0,6	1,4	6	3	25	16
6	32	5	0.9	1.7	0,15	0,12	2	0,6	1,3	8	5	25	16
7	36	6	1.0	1.9	0,16	0,14	1,8	0,6	1,2	8	5	30	20
8	42	7	1.0	2.1	0,2	0,1	1,2	0,4	1,1	7	4	30	20
9	46	4	1.1	2.0	0,1	0,1	1,4	0,4	0,9	7	3	25	12.5
10	15	5	1.1	1.9	0,15	0,12	1,5	0,5	0,9	5	3	25	10
11	22	6	0.8	1.8	0,14	0,14	1,4	0,6	0,8	5	4	20	16
12	45	7	0.7	2.0	0,13	0,11	1,5	0,7	0,8	6	5	20	20
13	50	4	0.9	2.2	0,12	0,12	1,6	0,4	0,7	6	4	16	12.5
14	55	5	1.1	2.0	0,11	0,1	1,2	0,5	0,7	7	5	16	12.5
15	25	6	1.2	1.6	0,1	0,1	1,2	0,5	1,1	7	5	18	10
16	35	7	0.9	1.8	0,17	0,11	1,8	0,6	1,2	8	4	18	10
17	45	4	0.8	1.9	0,18	0,13	2,2	0,6	1,3	8	4	20	6.3
18	18	5	0.7	2.1	0,11	0,14	1,8	0,3	0,9	9	5	25	12.5
19	28	6	1.1	2.0	0,12	0,12	1,2	0,4	0,8	9	5	15	10
20	32	7	1.2	1.8	0,13	0,11	1,8	0,4	0,7	5	3	15	16
21	40	4	0.9	1.9	0,14	0,12	1,5	0,5	1,1	5	3	22	20
22	50	5	1.1	2.0	0,1	0,12	2	0,6	1,2	6	3	22	32
23	20	4	1.2	2.1	0,11	0,11	1,5	0,3	1	6	4	20	20

Силу трения (R) в направляющих подвижной и неподвижной рамах принять 10% от G_гр. Коэффициент полезного действия полиспаста _бл=0,78. Давление в сливном трубопроводе принять равным атмосферному р_сл= 0,110⁶Па. Рабочее давление в системе принять указанному в задании.
Разработка гидравлической схемы.

При разработки гидравлической схемы системы необходимо учесть могут ли операции по подъёму груза и наклона мачты осуществляться одновременно или только последовательно. Студентам предоставляется возможность самим задать вид циклограммы работы гидродвигателей. Также необходимо исключить самопроизвольное изменение положения двигателя, обеспечивающего подъём груза, за счет утечек рабочей жидкости в распределителе. Возможно, необходимо предусмотреть синхронизация скоростей перемещения двигателей.

Рекомендуется, перед началом расчета составленную гидросхему, согласовать с преподавателем.

Принципиальная гидравлическая схема вычерчивается в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации на листке формата А3 в рамке с большим штампом и спецификацией над штампом.

На схеме все элементы изображаются в виде условных графических обозначений в исходном положении. Каждый элемент должен иметь позиционное буквенно-цифровое обозначение. Причем, сначала существительное, а потом прилагательное. Например : обратный клапан – КО ; насос – Н; гидроцилиндр – ЦГ. Если аппаратов с одинаковым названием используется несколько, то после букв пишется цифра (КО1, КО2, Н1, Н2). Позиционные обозначения проставляются на схеме рядом с условным графическим обозначением элемента. Гидроаппараты нумеруют по порядку, начиная с единицы, как правило, по направлению потока рабочей жидкости (бак, насос и т.д.). Если есть необходимость нумеровать гидролинии, то им присваиваются порядковые номера, которые проставляют после номеров гидроаппаратов.
Таблица спецификации.

Пор. Номер	Поз. Обозначение	Наименование	Кол.	примечание

10 20 110 10
185
Первый столбец – номер по порядку. Следующий столбец «поз. Обозначение» - позиционное обозначение гидроаппарата , например Р1, Р2,Н, Ф … Затем «наименование» -наименование гидроаппарата в соответствии с государственным стандартом , каталогом. Например, Распределитель Г-68-11А. Пишется название аппарата и его тип по справочнику. Столбец «кол.» - указывается количество аппаратов данного типа. «примечание» - указываются технические характеристики данного аппарата. Например, Р=20МПа, Q=…л/мин.

Силовой расчет привода.
Нагрузка на гидроцилиндр подъёма - P₁.


Поскольку каретка поднимается через полиспаст, скорость подъёма каретки с грузом будет в два раза больше скорости перемещения штока.



Скорость перемещения штока цилиндра подъёма


Нагрузка на цилиндры наклона.

Длину подвижной и неподвижной рамы считаем одинаковыми H/2. Подвижная рама поднимается на величину Н/2. Центр тяжести рамы находится посередине, т.е. Н/4. Центр тяжести максимально поднятой подвижной рамы будет величина



Составляем уравнения моментов создаваемых мачтой относительно опоры для наиболее неблагоприятных случаях при максимально поднятой каретки с грузом и наклоненных в крайние положения.
Уравнение моментов при наклоне мачты назад рис.2б:



Из уравнения моментов и находим силу нагрузки на цилиндры наклона при наклоне назад:

Силу такой величины, но противоположно направленную, необходимо создать подачей давления в штоковую полость цилиндров для удержания мачты с грузом.

Уравнение моментов при наклоне мачты вперед рис.2а:

Сила нагрузки на цилиндры наклона при наклоне вперед:

В дальнейшем расчете ориентироваться будем на наибольшую силу нагрузки, которую должен будет преодолевать разрабатываемый привод (P_2max).

Поскольку по заданию наклон мачты осуществляется двумя цилиндрами, найденную силу делим пополам и исходя из этого значения в дальнейшем рассчитываем гидроцилиндр наклона.

Усилие на штоке одного цилиндра .

Скорость перемещения штока V₂=V_н.
Расчет цилиндра подъёма груза.

Диаметр цилиндра подъёма определим исходя из того, что движущая сила, необходимая для подъёма груза преодолевается
из определения давления, как сила равна произведению давления на площадь.

, где: p_ном –номинальное, рабочее давление в системе; D₁- диаметр плунжерного цилиндра; _дм-коэффициент полезного действия гидродвигателя механический ( учитывает потери давления в системе, трение в манжетах, уплотнениях штока) . Предварительно принимается в пределах _дм =0,75…0,97.

Полученное значение округляется до ближайшего большего значения диаметра по ГОСТ 12447-80.

Диаметры поршня D мм : 10; 12; 16; 20; 25; 32; (36); 40; (45); 50; (56); 63; (70); 80; (90); 100; (110); 125; (140); 160; (180); 200; (220); 250; (280); 320; (360); 400; (450); 500 …
Значения указанные в скобках не являются предпочтительными.


Рис.4 . Плунжерный гидравлический цилиндр по ОСТ2 КП28 –1 -79.

1 – гайка, 2 – плунжер, 3 – гайка крепления цилиндра, 4 – направляющая втулка, 5 – втулка, 7 – защитное кольцо, 6, 8, 9 – уплотнительные манжеты, 10 – корпус, 11, 12 – отверстия для отвода утечек, 13 – отверстие для подвода рабочей жидкости.
Получаем D_1п – цилиндр плунжерный штока нет. Внимательно изучив конструкцию плунжерного цилиндра рис.4 необходимо подобрать по известному диаметру нужное количество манжет см. приложение 2