методичка по гидравлике. Учебное пособие для студентов направления 250400. 62 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
 Скачать 9.89 Mb.
|
|
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОПРИВОДА
Жидкость в гидроприводе предназначена для передачи энергии и для надежной смазки его подвижных элементов. Жидкость подвергается воздействию в широких пределах давлений, скоростей и температур. Поэтому к рабочей жидкости гидропривода предъявляются следующие требования:
целях избежания чрезмерно больших утечек и больших потерь энергии на преодоление гидравлических сопротивлений (в этом случае к жидкости предъявляются два противоречивых требования: для уменьшения утечек нужно применять более плотную и вязкую жидкость, а для снижения гидравлических потерь – менее вязкую);
В гидросистемах применяют рабочие жидкости в виде минеральных масел или синтетических жидкостей. Свойства рабочих жидкостей характеризуются удельным весом, вязкостью, сжимаемостью и плотностью. Вязкость является наиболее важным физическим свойством жидкости. От ее величины зависят утечки в системе, а соответственно и объемный КПД. Вязкость рабочей жидкости зависит от температуры и давления; однако при давлении в гидросистемах до 25 МПа вязкость можно считать не зависимой от давления. Наибольшее влияние вязкость жидкости оказывает на потери давления в местных сопротивлениях: тройниках, разветвлениях, изгибах. При понижении температуры до – 40 °C сила трения манжетных уплотнений увеличивается в 1,6 – 1,8 раза, колец круглого поперечного сечения – в 1,4 – 1,6 раза. При повышении температуры сила трения также увеличивается. Зависимость вязкости рабочей жидкости от температуры для некоторых рабочих жидкостей представлена на рисунке 2.1 [10]. Рисунок 2.1 – Зависимость коэффициента кинематической вязкости рабочей жидкости от ее температуры При выборе рабочей жидкости необходимо принимать во внимание следующие рекомендации [1]:
60 МПа выбирают рабочую жидкость с вязкостью 100 – 175 сСт;
Для выбора рабочей жидкости и гидроагрегатов необходимо знать граничные температуры окружающего воздуха, которые зависят от климатической зоны эксплуатации гидропривода. Граничными температурами можно задаваться на основе следующих рекомендаций: Крайний Север и Якутия от - 50 до + 30 °С; Западная и Восточная Сибирь от - 40 до + 30 °С; Южные районы страны от - 20 до + 40 °С. Нижний предел температур рабочих жидкостей определяется минимальной температурой той климатической зоны, где работает машина. Верхний предел зависит от максимальной температуры окружающей среды [7]. Основные характеристики рабочих жидкостей, применяемых в гидросистемах машин лесного комплекса, приведены в таблице 2.1 [2, 8]. Таблица 2.1 – Основные характеристики рабочих жидкостей
Окончание таблицы 2.1
Примечание: * Температура застывания – это температура рабочей жидкости, при которой она теряет подвижность в течение 1 мин.
Величина рабочего давления влияет на габариты и стоимость элементов гидропривода, долговечность их работы, правила эксплуатации. При выборе рабочего давления в гидросистеме необходимо учитывать, что при увеличении давления уменьшается расход (производительность, подача) насоса, а следовательно, его размеры, а также размеры гидросети и устройств управления, то есть гидропривод становится более компактным. В то же время увеличение давления требует более дорогих насосов, высокой герметичности соединений и приводит к повышению нагрузок в отдельных узлах гидропривода. Уменьшение рабочего давления вызывает увеличение размеров элементов гидропривода, но уменьшает требования к герметичности соединений, повышает срок службы гидропривода, дает возможность применить более простые и дешевые насосы. При выборе рабочего давления необходимо также учитывать назначение и величину преодолеваемой полезной нагрузки. Для гидроприводов, имеющих несколько исполнительных механизмов, выбор основных параметров производят по наиболее нагруженному механизму. Рабочее давление в гидросистеме может быть выбрано двумя способами. Первый заключается в том, что при выполнении предварительных расчетов гидроприводов рабочее давление может быть принято в зависимости от величины преодолеваемой нагрузки. Так, для гидроприводов в машиностроительной промышленности рабочее давление в зависимости от преодолеваемой нагрузки может приниматься [3]: при F = (10 ÷ 20) кН P 1,5 МПа; при F = (20 ÷ 30) кН P 3,5 МПа; при F = (30 ÷ 50) кН P 5 МПа; при F = (50 ÷ 00) кН P 6,4 МПа. Эти давления можно принимать и при проектировании гидроприводов стационарных лесных машин. Для гидроприводов землеройных и дорожно-строительных машин давления на выходе насоса принимают следующие: при F 10 кН P 5 МПа; при F = (12 ÷ 30) кН P = 6 ÷ 7 МПа; при F = (30 ÷ 60) кН P = 8 ÷ 10 МПа; при F = (60 ÷ 100) кН P = 12 ÷ 15 МПа; при F > 100 кН P = 16 ÷ 20 МПа. Второй способ выбора рабочего давления в гидросистеме основан на аналогии с действующими нагрузками в гидросистемах машин лесной отрасли. При выборе рабочего давления необходимо руководствоваться рядом номинальных давлений по ГОСТ 12445-80, так как на эти давления рассчитываются конструкции насосов, гидромоторов и всех других элементов гидропривода. Ряд номинальных давлений (в МПа) в соответствии с ГОСТ 12445-80 (СТ СЭВ 518-77) приведен ниже :
Величина давления связана с типом насоса и назначением гидропривода на машине (для выполнения вспомогательных и установочных движений или для привода рабочего оборудования). Например, в гидроприводах бульдозеров, скреперов, рыхлителей и т.д. обычно применяют шестеренные насосы с номинальным давлением 10, 16 и 20 МПа, в гидроприводах экскаваторов, погрузчиков, автокранов – аксиально-поршневые насосы с номинальным давлением 16, 20, 25, 32 МПа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||