Гидропривод

Содержание 

1. Назначение  и область применения погрузочной  машины с нагребающими лапами 1ПНБ-2, его конструктивное исполнение………………………………………………………………3

 

2. Описание  работы гидросхемы погрузочной 

     машины с нагребающими лапами 1ПНБ-2……………………………4 

3. Данные  для расчета……………………………………………………..5

 

4.  Выбор  гидродвигателей ……………………………………………….6

 

5. Выбор насоса……………………………………………………………8

 

6. Выбор направляющей аппаратуры……………………………………10

 

7. Выбор регулирующей аппаратуры……………………………………10

 

8. Выбор фильтра………………………………………………………….11

 

9. Гидравлический расчет трубопроводов………………………………12

 

10. Расчет  КПД гидросистемы…………………………………………….18

 

11. Тепловой  расчет гидросистемы……………………………………….19

 

12. Расчет  механической и регулировочной

          характеристики гидропривода ..………………………………………20 

     13. Расчет на прочность элементов цилиндра...........................................29 

     Список литературы  
 
 
 

 

     1. Назначение и  область применения  погрузочной 

    машины  с нагребающими лапами 1ПНБ-2,

      её конструктивное  исполнение. 
 

    Погрузочная машина непрерывного действия 1ПНБ-2 Копей-ского машиностроительного завода предназначена для погрузки на транспортные средства отделенной от массива горной массы с f ≤ 6, размером погружаемых кусков не более 400 мм при проведении горизонтальных и наклонных до + 8° горных выработок. Минимальные размеры сечений выработки в свету: ширина 2,5 м и высота 1,8 м. Исполнение — рудничное взрывобезопасное.

    Машину  применяют также в угольных и  сланцевых шахтах и рудниках при камерно-столбовой системе разработки. 

                              

    Погрузочная машина 1ПНБ-2 состоит из следующих основных узлов: нагребающей 1 и ходовой 2 частей, конвейера 3, электрооборудования 4, гидрооборудования, пульта управления 5, оросительной системы.

    Нагребающая часть 1 служит исполнительным органом, производящим погрузку материала на скребковый конвейер.   На раме     нагребающей части смонтированы приводы нагребающих лап, промежуточный редуктор и электродвигатель мощностью 20 кВт.           Ходовая часть 2 состоит из рамы, редуктора гусеничного хода с электродвигателем,   балансиров,   поддерживающих   гусеничную цепь опор, натяжных устройств и гусеничных цепей. Редуктор гусеничного хода позволяет получить две скорости движения: рабочую и маневровую, а с помощью фрикционных муфт обеспечивает одновременную и раздельную работу гусениц, осуществляя поворот или движение машины по прямой.

    Скребковый  конвейер 3 служит для погрузки горной массы, поданной нагребающими лапами, в вагонетки или другие транспортные средства. Конвейер может изгибаться в горизонтальной плоскости относительно продольной оси машины вправо и влево на 45°. Кроме того, он может быть опущен до 150 мм ниже уровня почвы или поднят на 2800 мм выше нее с помощью домкратов для обеспечения погрузки горной массы в транспортные средства различной высоты. 

    2. Описание работы  гидросхемы погрузочной  машины с нагребающими  лапами 1ПНБ-2. 

  Гидравлическая  система машины предназначена для  включения фрикционов редуктора гусеничного хода и питания гидродомкратов, осуществляющих вспомогательные движения узлов машины. В гидравлическую систему, схема которой показана на рте. 3. 14, входят: насос 1 типа Н-400Е, два гидрораспределителя 2 с предохранительным клапаном 3, три гидрозамка 4, два гидродомкрата 5 натяжения цепи конвейера, два гидродомкрата 6 подъема головки конвейера, два гидродомкрата 7 поворота конвейера, два гидродомкрата 8 подъема нагребающей части, два гидродомкрата 9 подъема конвейера, два гидродомкрата 10 фрикционов гусеничного хода, маслобак 11. Один из гидрораспределителей 2 типа Р-75 служит для управления гидродомкратами подъема конвейера, натяжения цепи конвейера,  подъема головки и поворота конвейера? Другой — для   управления   домкратами   фрикционов   гусеничного хода и подъема нагребающей части. 
 
 

Гидравлическая  схема погрузочной машины 1ПНБ-2. 
3. Данные для расчета. 

Для гидроцилиндра:

     R₂= 20 кН

     V₂= 0,25 м/с

     Р = 4 МПа

     t_c = -35⁰

К_р = 0,4

Распределитель  6

Для гидромотора:

     М_з = 120 Нм

n = 160 об/мин

     P = 10 МПа

     t_c = 25⁰

     К_м = 0,4

     К_р = 0,4

     Распределитель  5 

Гидросхема 

 

1 – насос  нерегулируемый с постоянным направлением потока жидкости

2 – гидромотор  нерегулируемый, реверсивный

3(1), 3(2) – четырёх  линейный трёх позиционный гидрораспределитель

4 – регулируемый  дроссель

5 – предохранительный  клапан

6 – ёмкость  жидкости (бак под атмосферным  давлением)

7 - фильтр

8 – гидроцилиндр  одноштоковый с двухсторонним  подводом жидкости

 

4. Выбор гидродвигателей.  

     Выбор осуществляется по его внутреннему  диаметру, исходя из требуемой рабочей площади F_T в м²

                                         

R – усилие на штоке, кН

P – заданное давление жидкости в гидросистеме, МПа

k – коэффициент запаса по усилию (k = 1, когда дроссель). 

                                          м²   

     Исходя  из F_т, внутренний диаметр d_п определяется: 

                                         

                                         

     Диаметр округляется до стандартного ближайшего размера:

                         

     По принятому значению dп_, выбирается диаметр штока:

                         

                Диаметр округляется до стандартного ближайшего размера:

                         

     Далее выбираем гидромотор. Выбор его осуществляется по требуемой мощности с учётом запаса по моменту.

Заданная мощность  гидромотора определяется:

                         

                 М – заданное значение момента с учетом запаса,

                         

                         

                         

                         

                          кВт

     По  справочной литературе выбирается необходимый  гидромотор.   При этом учитывается, что мощность гидромотора должна быть не менее 1,1…1,25 от заданной, а угловая скорость вала и рабочее давление гидро-мотора должна быть не менее заданных. 
 

     Выбираю аксиально-поршневой гидромотор Г15-24Р

- рабочий объём  90 см³/об

- номинальное  давление 5 МПа

- крутящий момент  70 Нм

- частота вращения  16 об/с

- объёмный КПД  0,9

- полный КПД  0,96 

                          

     

                          

                           кВт

                           N_ф = 1,194N_з 
 
 

 

5. Выбор насоса. 

     Основной  параметр для выбора насоса является требуемая подача Q_т и заданное    давление P.

     Расход  жидкости определяется:

                          

V – заданная скорость перемещения выходного звена гидродвигателя (штока гидроцилиндра), м/с

F_пр – рабочая площадь со стороны подвода жидкости в гидроцилиндр, м²

m – число одновременно работающих цилиндров (m=1)

n_об – объёмный КПД гидроцилиндра (n_об=1)

                          

                         

           

                          

     По  полученному значению требуемой  подачи выбирается насос. Подача его должна быть на 5% больше требуемой для компенсации потерь

                            

       Выбираю пластинчатый насос БГ12-24АМ со следующими параметрами:

- рабочий объём 

- максимальное рабочее давление 12,5 МПа

- частота вращения 

- объёмный КПД  0,73

- полный КПД  0,8

- масса 24,4 кг

- производительность   

     Для обеспечения требуемой производительности насоса, необходимо уменьшить частоту вращения вала до следующей:

                          

     Теоретическая производительность насоса определяется:

                          

                          

     Для данного типа насоса и заданной температуры  окружающей среды применимо индустреальное 30 со следующими параметрами:

- кинетическая  вязкость υ = 30

- плотность ρ =890

- температура  застывания t_з = -15⁰С

- температура  вспышки t_в = 180⁰С 
 
 
 

 

6. Выбор направляющей аппаратуры 

Р102АИ54