7.1. Исходные данные для расчета гидропривода

7. РАСЧЕТ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА

 

Проектирование объемного гидропривода машины в общем случае представляет собой сложный многостадийный процесс, который связан с обоснованием номинального давления гидросистемы, разработкой принципиальной гидравлической схемы. При этом необходим учет основных требований (по надежности, стоимости, стандартизации, унификации и т.д.), директивных рекомендаций, нормативных документов, патентных источников, результатов выполненных научных исследований по выбору параметров и расчету гидропривода и его элементов.

Статический расчет гидропривода является одним из этапов проектирования гидропривода и выполняется обычно в два этапа: предварительный расчет, основной расчет.

Целью предварительного расчета является определение параметров гидропривода, типоразмеров и номенклатуры применяемого гидрооборудования. Основным расчетом уточняются параметры гидропривода, определяется степень расхождения между полученными и заданными выходными параметрами гидропривода.

 

 

7.1. Исходные данные для расчета гидропривода

 

Для расчета гидропривода необходимы следующие основные исходные данные:

а) номинальное давление в гидросистеме;

б) принципиальная гидравлическая схема;

в) выходные параметры гидродвигателей исполнительного механизма (величины крутящих моментов и угловых скоростей (частот) вращения вала – для гидроприводов вращательного действия; величины усилий на штоках и скоростей перемещения штоков – для гидроприводов поступательного действия);

г) техническая характеристика машины;

д) режим работы, циклограмма работы гидропривода.

е) граничные температуры окружающего воздуха;

Значения крутящих моментов на валу гидромоторов и усилий на штоках гидроцилиндров определяются в результате силового расчета рабочего оборудования, механизмов поворота, ходового оборудования и других исполнительных механизмов машин.

Значения скоростей перемещения штоков гидроцилиндров и угловых скоростей (частот) вращения вала гидромоторов принимаются исходя из кинематического расчета машин. При этом необходимо учитывать опыт проектирования и эксплуатации машин аналогичного назначения.

Следует учитывать, что завышение скорости перемещения рабочего оборудования (исполнительных механизмов машин) ведет к увеличению мощности и массы гидропривода, а занижение – к уменьшению производительности машины. Например, у современных машин с гидроприводом  скорость перемещения штока гидроцилиндра находится в пределах 0,05…0,5 м/с.

Для выбора рабочей жидкости, элементов гидропривода необходимо знать граничные температуры окружающего воздуха, которые зависят от климатической зоны эксплуатации машины.

Так для районов Сибири и Крайнего Севера температурный диапазон составляет от –50 до +35⁰С, для районов средней полосы страны от –35 до + 40⁰С, для южных районов от –25 до +50⁰С.

Режим работы гидропривода определяется специфическими условиями технологического процесса машины. Основными показателями режима работы гидропривода являются:

- коэффициент использования номинального давления k_д

k_д =  p/p_ном, здесь p – рабочее давление в гидросистеме, p_ном – номинальное давление;

- коэффициент продолжительности работы гидропривода  (,  здесь  - время действия гидропривода,  - время работы машины.

На режим работы гидропривода оказывает влияние также запыленность и влажность воздуха, режим охлаждения рабочей жидкости и др.

Режим работы гидроприводов в зависимости от значений перечисленных показателей можно разделить на легкий, средний, тяжелый, весьма тяжелый (табл. 7.1).

 

Таблица 7.1

Режимы работы гидроприводов

 

 

Показателем энергетический затрат гидропривода является коэффициент относительного потребления мощности k_N представляющего отношение мощности гидропривода N_г к полной мощности двигателя машины N_д , т.е. .

Так, например, для гидроприводов, предназначенных для изменения положения рабочего органа, значения коэффициента k_N составляют 0,1…0,5 и выше, для гидроприводов хода  k_N » 1,0 , для гидроприводов рулевых механизмов  k_N  = 0,05…0,1.