Расчет гидрооборудования экскаватора ЕТ-20

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Другое
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    392,58 Кб
  • Опубликовано:
    2012-09-01
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Расчет гидрооборудования экскаватора ЕТ-20

Кафедра: СДМ









КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема:

Расчет гидрооборудования экскаватора ЕТ-20


СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Техническая характеристика экскаватора

2.       Расчет производительности

.        Расчет гидропривода при t=200

3.1 Данные для расчета

.2 Нейтральная позиция гидрораспределителя

.2.1 Расчет потерь давления

.2.2 Потери давления в элементах гидропривода

.2.3 Потери давления в местных сопротивлениях

.2.4 Суммарные гидравлические потери в гидроприводе:

.3 Захват ковшом грунта

.3.1 Расчет потерь давления в напорной гидролинии:

.3.2 Потери давления в трубопроводах:

.3.3 Потери давления в элементах гидропривода

.3.4 Потери давления в местных сопротивлениях

.3.5 Суммарные гидравлические потери в гидроприводе:

.4 Расчет потерь давления в сливной гидролинии:

.4.1 Потери давления в трубопроводах:

.4.2 Потери давления в элементах гидропривода

.4.3 Потери давления в местных сопротивлениях

.4.5 Суммарные гидравлические потери в сливной гидролинии:

.5 Расчет фактического усилия на штоке гидроцилиндра

.6 Высыпание грунта из ковша

.6.1 Расчет потерь давления в напорной гидролинии:

3.6.2 Потери давления в трубопроводах:

3.6.3 Потери давления в элементах гидропривода

.6.4 Потери давления в местных сопротивлениях

.6.5 Суммарные гидравлические потери в гидроприводе:

.7.1 Расчет потерь давления в сливной гидролинии:

.7.2 Потери давления в трубопроводах:

.7.3 Потери давления в элементах гидропривода

.7.4 Потери давления в местных сопротивлениях

.7.5 Суммарные гидравлические потери в сливной гидролинии:

.8 Расчет фактического усилия на штоке гидроцилиндра

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Одноковшовые экскаваторы применяются для механизации земляных работ и относятся к землеройным машинам цикличного действия. Выполняются полноповоротными с вращающейся вокруг вертикальной оси платформой на неограниченный угол и неполноповоротными, когда угол вращения навесного рабочего оборудования в горизонтальной плоскости ограничен обычно до 90°. Поворотная платформа опирается через ролики опорно-поворотного устройства на раму ходовой части. На ее несущих участках устанавливают двигатель и основные рабочие механизмы, а также крепят рабочее оборудование. Неполноповоротными одноковшовые экскаваторы выпускаются обычно на базе пневмоколесных тракторов.

Одноковшовые экскаваторы считаются универсальными по количеству видов сменного рабочего оборудования (как правило, не менее четырех) для выполнения земляных и монтажных работ.

Непосредственно рабочим оборудованием служит та составная часть экскаватора, с помощью которой копают грунт, поднимают груз, перегружают сыпучие материалы и обеспечивают действие гидромолота. Наиболее распространенным составным paбочим оборудованием одноковшовых экскаваторов являются прямая и обратная лопаты. Прямая лопата разрабатывает грунт выше уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении от экскаватора. Обратная лопата предназначена для разработки грунта ниже уровня стоянки, когда ковш копает в направлении к экскаватору. К сменным рабочим органам относятся драглайн, грейфер, кран, копер, а также гидромолот, планировочный нож и другое оборудование. По эксплуатационной массе, специализации и унификации они могут быть разделены на полноповоротные экскаваторы производства ОАО «Тверской экскаваторный завод», ЗАО «Ковровский экскаваторный завод», ОАО «КРАНЭКС», ОАО «ТЯЖЭКС» с ковшом вместимостью соответственно 0,65... 1,4 м3; 1,4... 1,8 м3; 1,6...2,65 м3. Основными сборочными единицами и составными частями полноповоротных экскаваторов с гидравлическим приводом являются: силовая установка, гидрооборудование, поворотная платформа, ходовое устройство, а также механизмы вращения поворотной платформы и передвижения экскаватора и рабочее оборудование.

Гидравлические экскаваторы, обладая конструктивными и эксплуатационными преимуществами перед экскаваторами с механическим приводом, практически заменили канатные механические лопаты. Широкое применение гидравлических экскаваторов на большинстве земляных сооружений явилось причиной приведения о них соответствующих справочных данных. При необходимости получения справочных сведений о механических экскаваторах можно обратиться к «Справочнику молодого машиниста экскаватора» издания 1988 г. (Донской В.М. и др.).

Одноковшовый экскаватор на гусеничном ходу ЭО ЕТ-20 предназначен для погрузочно-разгрузочных работ на различных объектах в городском, сельском и транспортном хозяйстве, для землеройных работ при разработке карьеров, рытье котлованов, траншей, и других сооружений в грунтах I-VI категорий и мелкодробленых скальных грунтов с величиной кусков не более 200 мм, а также мерзлых грунтов V-VI категорий, только в случаи их предварительного подогрева.

Основным рабочим оборудованием данного экскаватора является «обратная» лопата, также экскаватор может снабжаться дополнительными видами рабочего оборудования, позволяющими увеличить глубину копания.

Все исполнительные и рабочие механизмы экскаватора имеют гидравлический привод.

Данный экскаватор может эксплуатироваться в умеренном климате при температуре окружающей среды от -40 до +40 градусов.


1. Техническая характеристика

Вес, т

19,5

Емкость ковша (по SAE), м3

1,0 (0,65; 0,77)

Длина, мм

9400

Ширина, мм

2750

Высота, мм

3180

Двигатель

Perkins 1104C-44TA

Мощность двигателя, л. с.

123

Продолжительность цикла, с

18,5

Давление в гидросистеме, MПа

28

Удельное давление на грунт, кг/см2

0,43

Скорость передвижения, км/ч

2,4


Параметры копания экскаватора ЕТ-20


Рукоять, м

2,2

2,8

3,4

Радиус копания, м

9,1

9,8

10,3

Радиус копания на уровне стоянки, м

8,9

9,6

10,1

Кинематическая глубина копания, м

6,0

6,6

7,2

Высота выгрузки, м

6,0

6,27

6,54

Угол поворота ковша (град.)

177

177

177

Максимальная емкость ковша (по SAE), м3

1,0

0,77

0,65


Геометрия копания экскаваторов ЕТ-20:



Габаритные размеры экскаватора ЕТ-20:



Сменные виды рабочего оборудования:

·    Грейфер копающий

·              Грейфер погрузочный (пятичелюстной)

·              Гидромолот

·              Гидроножницы

·              Рыхлитель

Грейфер копающий

 <#"554236.files/image005.gif"> <#"554236.files/image006.gif"> <#"554236.files/image007.gif"> <#"554236.files/image008.gif">

Где V - вместимость ковша экскаватора, м3; tэ - средняя продолжительность цикла, ч.

 м3

Техническую производительность одноковшового экскаватора с обратной лопатой рассчитывается по формуле:


Где кn - коэффициент наполнения; кр - коэффициент разрыхления.

 м3

Эксплуатационная производительность одноковшового экскаватора с обратной лопатой рассчитывается по формуле:


Где Кв - коэффициент использования по времени, он учитывает время, потребное на регулировку машины, пересмену и подготовка машины к работе (Кв=0,95).

 м3

3. Расчет гидропривода при t=-20˚С.

.1 Данные для расчета

Насос 310.3.56.03: qн=56 см³/об nн=1500 об/мин рн=20 МПа ŋон=0.95

Рукава высокого давления:

1. РВД1 dy=12 мм L=400 мм

2.       РВД3 dy=12 мм L=1000 мм

.        РВД4 dy=12 мм L=1200 мм

.        РВД5 dy=12 мм L=1500 мм

.        РВД8 dy=12 мм L=2050 мм

.        РВД11 dy=20 мм L=1850 мм

.        РВД12 dy=20 мм L=650 мм

Жесткий трубопровод между РВД8 и РВД4 dy=12 мм L=3000 мм

Жесткий трубопровод между РВД4 и РВД5 dy=12 мм L=2000 мм

Масло ВМГЗ:

Кинематическая вязкость V=220*м²/с

Плотность þ=880 кг/м³

.2 Нейтральная позиция гидрораспределителя

Номинальное значение подачи рабочей жидкости для насоса марки 310.56 определяется:

Qн=Qном=qн*nн*ŋон

Где, q- рабочий объем, см˚

Nн - частота вращения насоса, об/мин

Ŋон - коэффициент подачи насоса (объемный КПД)

Qн=Qном= м˚

Предложим, что весь поток жидкости от насоса идет через распределитель, а перепускной клапан с настройкой 20 МПа закрыт.

.2.1 Расчет потерь давления

Потери давления в трубопроводах

Гидравлические потери определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода. Различают суммарные гидравлические потери в гидроприводе ΔРпр, а также гидравлические потери в напорной ΔРн и сливной ΔРсл гидролиниях.

Потери давления в РВД-10:

Потери давления на трение при движении жидкости находятся по формуле:

ΔРтр =

где λ - коэффициент потерь по длине трубопровода;

ν - средняя скорость потока жидкости, м/с2;

ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м3;

L и d - длина и внутренний диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м.

При ламинарном течении жидкости для жестких трубопроводов

λ = 2300

для гибких трубопроводов

λ =1600

где Re - число Рейнольдса.

,

где ν - средняя скорость потока жидкости, м/с;

υ - кинематическая вязкость, м2/с;

d - внутренний диаметр трубопровода.

Среднюю скорость потока жидкости определяем по формуле


где Q - расход жидкости, м3/с;

 м/с

- ламинарное

λ =

ΔРтр = кПа

Потери давления в остальных трубопроводах рассчитываются аналогично.

гидропривод экскаватор давление гидроцилиндр

3.2.2 Потери давления в элементах гидропривода

Гидрораспределители, гдроклапаны, гидрозамки, фильтры. Потери давления в указанных элементах гидропривода приводятся в технических характеристиках, либо их можно определить по их гидравлическим характеристикам при расчетных значениях скорости течения (расхода) и вязкости рабочей жидкости по формуле:

,

где ξм.сопр -коэффициент местного сопротивления гидропривода;

для золотникового распределителя ξэ=4

Потери давления в распределителе:

 м/с

 кПа

Потери давления в фильтре:

Для фильтра - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

.2.3 Потери давления в местных сопротивлениях

Потери давления на местных сопротивлениях обусловлены изменением направления или величиной скорости потока. К местным сопротивлениям относятся, например, изгибы трубопроводов, тройники и поворотные соединения, переходники, соединяющие участки труб, входы и выходы из гидроэлементов и т. д.


Где ξм.сопр- коэффициент местного сопротивления; в- поправочный коэффициент, учитывающий зависимость потерь на местном сопротивлении от числа Rе при ламинарном режиме течения (при Rе<1600, в=1)

Потери давления в штуцере:

Для штуцера - ξэ=0,12

 м/с

 кПа

.2.4 Суммарные гидравлические потери в гидроприводе:

Суммарные гидравлические потери в гидроприводе определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода:

ΔРпр = ∑ΔРтр+∑ΔРм.сопр +∑ΔРэ

ΔРпр= 53,5∙2 + 152,19∙2 + 244∙2 + 3∙2 + 7,3∙8 = 1 МПа

Сведем полученные данные в таблицу 1

Таблица 1

Потери давления в нейтральной позиции распределителя


Qн, м3

V, м/с

dy, м

Re

λ

Ξ

ΔР, кПа

Þ, кг/м3

, м/с

РВД 10

1,33∙10-3

4,24

0,02

385

0,208


53,5

880

220∙10-6

РВД 11

1,33∙10-3

4,24

0,02

385

0,208


152,19

880

220∙10-6

Распределитель

1,33∙10-3

11,8

0,012



4

244

880


Фильтр

1,33∙10-3

1,66

0,032



2,5

3

880


Штуцер

1,33∙10-3

11,8

0,012



0,012

7,3

880


Суммарные гидравлические потери: ΔРпр=1 МПа


.3 Захват ковшом грунта

Номинальное значение подачи рабочей жидкости для насоса марки 310.56 определяется:

Qн = Qном = qн*nн*ŋон

Где, q- рабочий объем, см˚

nн- частота вращения насоса, об/мин

ŋон- коэффициент подачи насоса (объемный КПД)

Qн = Qном =  м˚

Предложим, что весь поток жидкости от насоса идет через распределитель, а перепускной клапан с настройкой 20 МПа закрыт.

.3.1 Расчет потерь давления в напорной гидролинии:

Гидравлические потери определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода. Различают суммарные гидравлические потери в гидроприводе ΔРпр, а также гидравлические потери в напорной ΔРн и сливной ΔРсл гидролиниях.

.3.2 Потери давления в трубопроводах:

Потери давления в РВД 8:

Потери давления на трение при движении жидкости находятся по формуле:

ΔРтр =

где λ - коэффициент потерь по длине трубопровода;

ν - средняя скорость потока жидкости, м/с2;

ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м3;

L и d - длина и внутренний диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м.

При ламинарном течении жидкости для жестких трубопроводов

λ = 2300

для гибких трубопроводов

λ =1600

где Re - число Рейнольдса.

,

где ν - средняя скорость потока жидкости, м/с;

υ - кинематическая вязкость, м2/с;

d - внутренний диаметр трубопровода.

Среднюю скорость потока жидкости определяем по формуле


где Q - расход жидкости, м3/с;

 м/с

- ламинарное

λ =

ΔРтр = кПа

Потери давления в остальных трубопроводах рассчитываются аналогично.

.3.3 Потери давления в элементах гидропривода

Гидрораспределители, гидроклапаны, гидрозамки, фильтры. Потери давления в указанных элементах гидропривода приводятся в технических характеристиках, либо их можно определить по их гидравлическим характеристикам при расчетных значениях скорости течения (расхода) и вязкости рабочей жидкости по формуле:

,

где ξм.сопр -коэффициент местного сопротивления гидропривода;

для золотникового распределителя ξэ=4

Потери давления в распределителе:

 м/с

 кПа

Потери давления в фильтре:

Для фильтра - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

Потери давления в гидрозамке ЗМ:

Для гидрозамка - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

.3.4 Потери давления в местных сопротивлениях

Потери давления на местных сопротивлениях обусловлены изменением направления или величиной скорости потока. К местным сопротивлениям относятся, например, изгибы трубопроводов, тройники и поворотные соединения, переходники, соединяющие участки труб, входы и выходы из гидроэлементов и т. д.


Где ξм.сопр- коэффициент местного сопротивления; в- поправочный коэффициент, учитывающий зависимость потерь на местном сопротивлении от числа Rе при ламинарном режиме течения (при Rе<1600, в=1)

Потери давления в штуцере:

Для штуцера - ξэ=0,12

 м/с

 кПа

.3.5 Суммарные гидравлические потери в гидроприводе:

Суммарные гидравлические потери в гидроприводе определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода:

ΔРпр = ∑ΔРтр+∑ΔРм.сопр +∑ΔРэ

ΔРпр= 53,5∙2 + 152,19 +1298 + 1516 + 759,7 + 1011 + 950 + 633 + 253 +

∙2 + 3 + 47,9 + 7,3∙16 = 7282,8 кПа = 7,3 МПа

.4 Расчет потерь давления в сливной гидролинии:

Расчет рабочей жидкости на выходе гидродвигателя:

При определении расхода рабочей жидкости на выходе из гидроцилиндра следует учитывать его схему включения. При схеме включения с поршневой рабочей полостью используем формулу:

 м3


.4.1 Потери давления в трубопроводах:

Потери давления в жестком трубопроводе:

Потери давления на трение при движении жидкости находятся по формуле:

ΔРтр =

где λ - коэффициент потерь по длине трубопровода;

ν - средняя скорость потока жидкости, м/с2;

ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м3;

L и d - длина и внутренний диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м.

При ламинарном течении жидкости для жестких трубопроводов

λ = 2300

для гибких трубопроводов

λ =1600

где Re - число Рейнольдса.

,

где ν - средняя скорость потока жидкости, м/с;

υ - кинематическая вязкость, м2/с;

d - внутренний диаметр трубопровода.

Среднюю скорость потока жидкости определяем по формуле


где Q - расход жидкости, м3/с;

 м/с

- ламинарное

λ =

ΔРтр = кПа

Потери давления в остальных трубопроводах рассчитываются аналогично.

.4.2 Потери давления в элементах гидропривода

Гидрораспределители, гдроклапаны, гидрозамки, фильтры. Потери давления в указанных элементах гидропривода приводятся в технических характеристиках, либо их можно определить по их гидравлическим характеристикам при расчетных значениях скорости течения (расхода) и вязкости рабочей жидкости по формуле:

,

где ξм.сопр -коэффициент местного сопротивления гидропривода;

для золотникового распределителя ξэ=4

Потери давления в распределителе:

 м/с


Потери давления в фильтре Ф2:

Для фильтра - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

Потери давления в гидрозамке ЗМ:

Для гидрозамка - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

.4.3 Потери давления в местных сопротивлениях

Потери давления на местных сопротивлениях обусловлены изменением направления или величиной скорости потока. К местным сопротивлениям относятся, например, изгибы трубопроводов, тройники и поворотные соединения, переходники, соединяющие участки труб, входы и выходы из гидроэлементов и т. д.


Где ξм.сопр- коэффициент местного сопротивления; в- поправочный коэффициент, учитывающий зависимость потерь на местном сопротивлении от числа Rе при ламинарном режиме течения (при Rе<1600, в=1)

Потери давления в штуцере:

Для штуцера - ξэ=0,12

 м/с

 кПа

.4.5 Суммарные гидравлические потери в сливной гидролинии:

Суммарные гидравлические потери в гидроприводе определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода:

ΔРпр = ∑ΔРтр+∑ΔРм.сопр +∑ΔРэ

ΔРпр =176 + 441 + 662 + 705 + 529 + 1058 + 905 + 107 + 118 + 2,4 + 23,3

+ 3,5∙12 = 4,7 МПа

Таблица 3

Напорная гидролиния


Qн, м3

V, м/с

dy, м

Re

λ

Ξ

ΔР, кПа

Þ, кг/м3

, м/с

РВД 10

1,33∙10-3

4.24

0.02

385

0.208


53.5

880

220∙10-6

РВД 11

1,33∙10-3

4.24

0.02

385

0.208


152.19

880

220∙10-6

РВД 8

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


1298

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.099


1516

880

220∙10-6

РВД 4

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


759.7

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.099


1011

880

220∙10-6

РВД 5

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


950

880

220∙10-6

РВД 3

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


633

880

220∙10-6

РВД 1

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


253

880

220∙10-6

Распределитель

1,33∙10-3

11.8

0.012



4

244

880


Фильтр

1,33∙10-3

1.66

0.032



2.5

3

880


Гидрозамок

1,33∙10-3

6.6

0.016



2.5

47.9

880


Штуцер

1,33∙10-3

11.8

0.012



0.12

7.3

880


Суммарные гидравлические потери в напорной гидролиии ΔРпр= 7.3 МПа


Таблица 4

Сливная гидролиния


Qн, м3/с

V, м/с

dy, м

Re

λ

ξ

ΔР, кПа

Þ, кг/м3

, м/с

РВД 1

0.93∙10-3

8.2

0.02

447

0.179


176

880

220∙10-6

РВД 3

0.93∙10-3

8.2

0.02

447

0.179


441

880

220∙10-6

РВД 5

0.93∙10-3

8.2

0.012

447

0.179


662

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

0.93∙10-3

8.2

0.012

447

0.143


705

880

220∙10-6

РВД 4

0.93∙10-3

8.2

0.012

447

0.179


529

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

0.93∙10-3

8.2

0.012

447

0.143


1058

880

220∙10-6

РВД 8

0.93∙10-3

8.2

0.012

447

0.179


905

880

220∙10-6

РВД 11

0.93∙10-3

3

0.012

273

0.293


107

880

220∙10-6

Распределитель

0.93∙10-3

8.2

0.012



4

118

880


Фильтр

0.93∙10-3

1.16

0.032



2.5

2.4

880


Гидрозамок

0.93∙10-3

4.6

0.016



2.5

23.3

880


Штуцер

0.93∙10-3

8.2

0.012



0.12

3.5

880


Суммарные гидравлические потери в сливной гидролинии: ΔРпр= 4.7 МПа


.5 Расчет фактического усилия на штоке гидроцилиндра

Фактическое усилие на штоке гидроцилидра определяется в зависимости от схемы включения. С поршневой рабочей полостью:

Rц =[(Pном-ΔРн)∙FП -ΔРсл∙FШ]∙ηгм. ц

где ΔРн и ΔРсл - гидравлические потери соответственно в напорной и сливной гидролиниях;

ηгм. ц - гидромеханический кпд гидроцилиндра.

Подставляем вычисленные величины и получаем:

 кН

.6 Высыпание грунта из ковша

Номинальное значение подачи рабочей жидкости для насоса марки 310.56 определяется:

Qн = Qном = qн*nн*ŋон

Где, q- рабочий объем, см˚

nн- частота вращения насоса, об/мин

ŋон- коэффициент подачи насоса (объемный КПД)

Qн = Qном =  м˚

Предложим, что весь поток жидкости от насоса идет через распределитель, а перепускной клапан с настройкой 20 МПа закрыт.

.6.1 Расчет потерь давления в напорной гидролинии:

Гидравлические потери определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода. Различают суммарные гидравлические потери в гидроприводе ΔРпр, а также гидравлические потери в напорной ΔРн и сливной ΔРсл гидролиниях.

.6.2 Потери давления в трубопроводах:

Потери давления в РВД 4:

Потери давления на трение при движении жидкости находятся по формуле:

ΔРтр =

где λ - коэффициент потерь по длине трубопровода;

ν - средняя скорость потока жидкости, м/с2;

ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м3;

L и d - длина и внутренний диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м.

При ламинарном течении жидкости для жестких трубопроводов

λ = 2300

для гибких трубопроводов

λ =1600

где Re - число Рейнольдса.

,

где ν - средняя скорость потока жидкости, м/с;

υ - кинематическая вязкость, м2/с;

d - внутренний диаметр трубопровода.

Среднюю скорость потока жидкости определяем по формуле


где Q - расход жидкости, м3/с;

 м/с

- ламинарное

λ =

ΔРтр = кПа

Потери давления в остальных трубопроводах рассчитываются аналогично.

.6.3 Потери давления в элементах гидропривода

Гидрораспределители, гдроклапаны, гидрозамки, фильтры. Потери давления в указанных элементах гидропривода приводятся в технических характеристиках, либо их можно определить по их гидравлическим характеристикам при расчетных значениях скорости течения (расхода) и вязкости рабочей жидкости по формуле:

,

где ξм.сопр -коэффициент местного сопротивления гидропривода;

для золотникового распределителя ξэ=4

Потери давления в распределителе:

 м/с

 кПа

Потери давления в фильтре:

Для фильтра - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

Потери давления в гидрозамке ЗМ:

Для гидрозамка - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

.6.4 Потери давления в местных сопротивлениях

Потери давления на местных сопротивлениях обусловлены изменением направления или величиной скорости потока. К местным сопротивлениям относятся, например, изгибы трубопроводов, тройники и поворотные соединения, переходники, соединяющие участки труб, входы и выходы из гидроэлементов и т. д.

Где ξм.сопр- коэффициент местного сопротивления; в- поправочный коэффициент, учитывающий зависимость потерь на местном сопротивлении от числа Rе при ламинарном режиме течения (при Rе<1600, в=1)

Потери давления в штуцере:

Для штуцера - ξэ=0,12

 м/с

 кПа

.6.5 Суммарные гидравлические потери в гидроприводе:

Суммарные гидравлические потери в гидроприводе определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода:

ΔРпр = ∑ΔРтр+∑ΔРм.сопр +∑ΔРэ

ΔРпр= 53,5∙2 + 152,19 + 1298 +1516 + 759,7 + 1011 + 950 + 633 + 253 +

∙2 + 3 + 47,9 + 7,3∙16= 7282,8 кПа = 7,3 МПа

.7.1 Расчет потерь давления в сливной гидролинии:

Расчет рабочей жидкости на выходе гидродвигателя:

При определении расхода рабочей жидкости на выходе из гидроцилиндра следует учитывать его схему включения. При схеме включения со штоковой рабочей полостью используем формулу:

 м3


3.7.2 Потери давления в трубопроводах:

Потери давления в РВД 5:

Потери давления на трение при движении жидкости находятся по формуле:

ΔРтр =

где λ - коэффициент потерь по длине трубопровода;

ν - средняя скорость потока жидкости, м/с2;

ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м3;

L и d - длина и внутренний диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м.

При ламинарном течении жидкости для жестких трубопроводов

λ =  2300

для гибких трубопроводов

λ =1600

где Re - число Рейнольдса.

,

где ν - средняя скорость потока жидкости, м/с;

υ - кинематическая вязкость, м2/с;

d - внутренний диаметр трубопровода.

Среднюю скорость потока жидкости определяем по формуле


где Q - расход жидкости, м3/с;

- ламинарное

λ =

ΔРтр = кПа

Потери давления в остальных трубопроводах рассчитываются аналогично.

.7.3 Потери давления в элементах гидропривода

Гидрораспределители, гдроклапаны, гидрозамки, фильтры. Потери давления в указанных элементах гидропривода приводятся в технических характеристиках, либо их можно определить по их гидравлическим характеристикам при расчетных значениях скорости течения (расхода) и вязкости рабочей жидкости по формуле:

,

где ξм.сопр -коэффициент местного сопротивления гидропривода;

для золотникового распределителя ξэ=4

Потери давления в распределителе:

 м/с

 кПа

Потери давления в фильтре Ф2:

Для фильтра - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

Потери давления в гидрозамке ЗМ:

Для гидрозамка - ξэ=2,5

 м/с

 кПа

.7.4 Потери давления в местных сопротивлениях

Потери давления на местных сопротивлениях обусловлены изменением направления или величиной скорости потока. К местным сопротивлениям относятся, например, изгибы трубопроводов, тройники и поворотные соединения, переходники, соединяющие участки труб, входы и выходы из гидроэлементов и т. д.

Где ξм.сопр- коэффициент местного сопротивления; в- поправочный коэффициент, учитывающий зависимость потерь на местном сопротивлении от числа Rе при ламинарном режиме течения (при Rе<1600, в=1)

Потери давления в штуцере:

Для штуцера - ξэ=0,12

 м/с

 кПа

.7.5 Суммарные гидравлические потери в сливной гидролинии:

Суммарные гидравлические потери в гидроприводе определяются для каждого расчетного случая и складываются из потерь давления в трубопроводах, местных сопротивлениях и элементах гидропривода:

ΔРпр = ∑ΔРтр+∑ΔРм.сопр +∑ΔРэ

ΔРпр =360 + 900 + 1350 + 1428 + 1080 + 2142 + 1845 + 214 + 497∙2 + 6 +

+ 15∙12 = 10,6 МПа

Таблица 4

Напорная гидролиния


Qн, м3

V, м/с

dy, м

Re

λ

ξ

ΔР, кПа

Þ, кг/м3

, м/с

РВД 10

1,33∙10-3

4.24

0.02

385

0.208


53.5

880

220∙10-6

РВД 11

1,33∙10-3

4.24

0.02

385

0.208


152.19

880

220∙10-6

РВД 8

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


1298

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.099


1516

880

220∙10-6

РВД 4

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


759.7

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.099


1011

880

220∙10-6

РВД 5

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


950

880

220∙10-6

РВД 3

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


633

880

220∙10-6

РВД 1

1,33∙10-3

11.8

0.012

646

0.124


253

880

220∙10-6

Распределитель

1,33∙10-3

11.8

0.012



4

244

880


Фильтр

1,33∙10-3

1.66

0.032



2.5

3

880


Гидрозамок

1,33∙10-3

6.6

0.016



2.5

47.9

880


Штуцер

1,33∙10-3

11.8

0.012



0.12

7.3

880


Суммарные гидравлические потери в напорной гидролиии ΔРпр= 7.3 МПа


Таблица 5

Сливная гидролиния


Qн, м3/с

V, м/с

dy, м

Re

λ

ξ

ΔР, кПа

Þ, кг/м3

, м/с

РВД 1

1.9∙10-3

16.8

0.02

916

0.087


360

880

220∙10-6

РВД 3

1.9∙10-3

16.8

0.02

916

0.087


900

880

220∙10-6

РВД 5

1.9∙10-3

16.8

0.012

916

0.087


1350

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

1.9∙10-3

16.8

0.012

916

0.069


1428

880

220∙10-6

РВД 4

1.9∙10-3

16.8

0.012

916

0.087


1080

880

220∙10-6

Жесткий трубопровод

1.9∙10-3

16.8

0.012

916

0.069


2142

880

220∙10-6

РВД 8

1.9∙10-3

16.8

0.012

916

0.087


1845

880

220∙10-6

РВД 11

1.9∙10-3

6

0.012

545

0.146


214

880

220∙10-6

Распределитель

1.9∙10-3

16.8

0.012



4

497

880


Фильтр

1.9∙10-3

2.4

0.032



2.5

6

880


Гидрозамок

1.9∙10-3

9.4

0.016



2.5

97

880


Штуцер

1.9∙10-3

16.8

0.012



0.12

15

880


Суммарные гидравлические потери в сливной гидролинии: ΔРпр= 10,6 МПа


.8 Расчет фактического усилия на штоке гидроцилиндра

Фактическое усилие на штоке гидроцилидра определяется в зависимости от схемы включения. Со штоковой рабочей полостью:

Rц =[(Pном-ΔРн)∙Fш -ΔРсл∙Fп]∙ηгм. ц

где ΔРн и ΔРсл - гидравлические потери соответственно в напорной и сливной гидролиниях;

ηгм. ц - гидромеханический кпд гидроцилиндра.

Подставляем вычисленные величины и получаем:

 кН

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был рассмотрен экскаватор ЕТ - 20. Было изучена техническая характеристика экскаватора. При выполнении курсового проекта был проведен поверочный расчет гидропривода механизма захвата ковшом грунта при t=-20˚C:

·  при включении распределителя в нейтральную позицию

·        при включении распределителя на две рабочие положения золотника распределителя

В результате расчетов были получены фактический максимальное усилие гидроцилиндра, фактическая скорость и перепад давления на гидроцилиндре.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Техническое обслуживание и ремонт дорожно-строительных машин: Учеб. пособие для нач. проф. образования / М.Д. Полосин, Э.Г. Ронинсон. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 352 с.

2.       Машинист дорожных и строительных машин: Учеб. пособие для нач. проф. образования / Митрофан Дмитриевич Полосин. - М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 288 с.

3. Стандарт предприятия СТП КГТУ 01-06

Похожие работы на - Расчет гидрооборудования экскаватора ЕТ-20

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!