Кинематический расчет гидравлической схемы крана

Содержание

Исходные данные к курсовой работе....................................................................4

Введение...................................................................................................................5

1. Кинематический расчет гидравлической схемы крана...................................7

1.1. Кинематический расчет стрелы................................................................7

1.2. Кинематический расчет поворотной платформы....................................8

1.3. Кинематический расчет грузовой лебедки............................................13

2. Предварительная гидравлическая схема крана..............................................15

3. Расход жидкости в гидросистеме крана.........................................................15

3.1. Расход жидкости в стреле крана...........................................................15

3.2. Расход жидкости в механизме поворотной платформы крана..........16

3.3. Расход жидкости в механизме грузовой лебедки...............................17

3.4. Расход жидкости подаваемой насосом в систему..............................17

4. Подбор рабочего оборудование.......................................................................18

4.1. Выбор гидроцилиндра................................................................................18

4.2. Выбор гидромотора....................................................................................18

4.2.1. Гидромотор поворотной платформы..............................................18

4.2.2. Гидромотор грузовой лебедки.........................................................19

4.3. Выбор насоса...............................................................................................21

4.4. Выбор распределителей..............................................................................22

4.4.1. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме грузовой лебедки...............................................................................................22

4.4.2. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме поворотной платформы..................................................................................23

 

4.4.3. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме стрелы крана...................................................................................................24

4.5. Выбор редукционного клапана..................................................................24

4.6. Выбор предохранительного клапана.........................................................26

4.7. Выбор фильтра.............................................................................................28

5. Расчет объема гидробака................................................................................29

6. Выбор трубопровода.......................................................................................31

Список используемой литературы.......................................................................33

Исходные данные к курсовой работе

Техническое задание №2.

Вариант 4

 

Спроектировать и рассчитать гидравлическую схему крана. Кран состоит из поворотной платформы 1, на которой установлена стрела 2 с изменяющимся углом наклона. Подъем-опускание груза осуществляется при помощи грузовой лебедки 3.

Некоторые технические характеристики крана:

Таблица 1

Температурный диапазон работы машины	-15°С…+50°С
Передаточное отношение редуктора поворотной платформы	4,5×10^2
Угловая скорость поворотной платформы	0,52с^-1
Передаточное отношение редуктора грузовой лебедки
Грузоподъемность крана	2,4 тонн
Скорость подъема (опускания) груза	мин 0,1 м/с макс 0,3 м/с
Масса стрелы крана	590 кг
Масса поворотной части крана	1300 кг
Кратность полиспаста
Масса противовеса	0,3 тонн
Угловая скорость подъема стрелы	0,24 с^-1
Вылет стрелы	4,6 метра
Диаметр барабана	300 мм
Время подъема стрелы	6 с

 

 

Рисунок 1 – Исходная схема гидравлического крана

 

Введение

Гидропривод – это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии. Обязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель.

Основное назначение гидропривода, как и механической передачи, – преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

К основным преимуществам гидропривода относятся: возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки; простота управления и автоматизации; простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена; большая передаваемая мощность на единицу массы привода; надежная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

К недостаткам гидропривода относятся: утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высоких значениях давления; нагрев рабочей жидкости, что в ряде случаев требует применения специальных охладительных устройств и средств тепловой защиты; более низкий КПД (по приведенным выше причинам), чем у сопоставимых механических передач; необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости и защиты от проникновения в нее воздуха; пожароопасность в случае применения горючей рабочей жидкости.

При правильном выборе гидросхем и конструировании гидроузлов некоторые из перечисленных недостатков гидропривода можно устранить или

значительно уменьшить их влияние на работу машин. Тогда преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что в большинстве случаев предпочтение отдается именно ему.

Сейчас трудно назвать область техники, где бы ни использовался гидропривод. Эффективность, большие технические возможности делают его почти универсальным средством при механизации и автоматизации различных технологических процессов.

 

Кинематический расчет гидравлической схемы крана

Кинематический расчет производится с целью выяснения силовых нагрузок на гидродвигателе, а также для определения скорости движения выходных звеньев гидродвигателя и величин их перемещения.

 

Предварительная гидравлическая схема крана

 

В соответствии с особенностями машины проектируем предварительную гидравлическую схему.

Рисунок 4 - Предварительная гидравлическая схема крана

 

Выбор гидроцилиндра

 

По диаметру поршня D_П = 0,13 м. и ходу поршня S=0,41м. выбираем гидроцилиндр ГЦ.140.90.800.250.00

 

Рисунок 5 - Гидроцилиндр ГЦ.140.90.800.250.00

 

Выбор гидромотора

Гидромотор грузовой лебедки

 

По рабочему объему гидромотора и крутящему моменту на валу М_кр2 = 60 Н·м подбираем гидромотор грузовой лебедки Parker F125-M

Таблица5

Аксиально-поршневые нерегулируемые гидромоторы

 

Основные параметры	F125-M
Рабочий объем q, см^3	25.6
Макс. давление в непр. режиме (бар)
Макс. рабочая частота вращения (об/мин)
Выходной крутящий момент при 100 бар (Нм)
Масса (кг)	8.5

 

Рисунок 6 - Аксиально-поршневой нерегулируемый

гидромотор типа F125-M

 

Выбор насоса

По рабочему объему насоса и расходу жидкости подаваемой насосом в систему подбираем насос Parker F12110

Таблица 6

 

Характеристики насосов с постоянным рабочим объемом типа F12

 

Основные параметры	F12110
Рабочий объем q, см^3	110.1
Макс. давление в непр. режиме (бар)
Макс. рабочая частота вращения (об/мин)
Масса (кг)

 

 

 

Рис.7. Аксиально-поршневой насос F12110

 

 

Выбор распределителей

 

4.4.4. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме грузовой лебедки

По номинальному давлению на входе Р_ном = 16МПа и расходу жидкости Q_ГМ2 =29,68 л/мин подбираем гидравлический расприделитель DSG-03-3C2 c характеристика:

 

Таблица 7

Характеристики гидравличекого распределителя типа DSG-03-3C2

 

Параметр	DSG-03-3C2
Диаметр условного прохода, мм
Расход масла, л/мин: Номинальный Максимальный
Давление, МПа: номинальное	31.5
Масса, кг	3.2

 

Рисунок 8 – гидравлический распределитель типа DSG-03-3C2

4.4.5. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме поворотной платформы

По номинальному давлению на входе Р_ном = 16 МПа и расходу жидкости Q_ГМ1 =11,95 л/мин подбираем гидрораспределитель типа DSG-03-3C2 со следующими параметрами:

Таблица 8

Характеристики гидрораспределителя типа DSG-03-3C2

Параметр	DSG-03-3C2
Диаметр условного прохода, мм
Расход масла, л/мин: Номинальный Максимальный
Давление, МПа: номинальное	31,5
Масса, кг	3,2

4.4.6. Распределитель потока рабочей жидкости в

Механизме стрелы крана

 

По номинальному давлению на входе Р_ном = 16 МПа и расходу жидкости Q_ГЦ =54 л/мин подбираем гидрораспределитель типа DSG-03-3C2 с параметрами, приведенными в табл.8.

 

Выбор редукционного клапана

Редукционный клапан предназначен для изменения или поддержания в требуемых пределах основных параметров потока рабочей жидкости: давления и расхода. Т.к. расход рабочей жидкости насоса значительно превышает расход рабочей жидкости в отдельно взятых гидросистемах механизмов крана (механизма грузовой лебедки, механизма стрелы и механизма поворотной платформы), то устанавливаем то устанавлеваем редукционный клапан МКРВ10/3C2P2.

 

 

Таблица 9

Характеристики редукционного клапана непрямого действия

МКРВ20/3C2P2

Параметр	МКРВ20/3C2P2
Диаметр условного прохода Dу, мм
Расход масла, л/мин:номинальный
Масса, кг	4,15
Диапазон регулирования давления, МПа	0,5 – 23
Номинальное давление перед клапаном, Мпа

Рисунок 10 – редукционный клапан МКРВ10/3C2P2

Выбор фильтра

Таблица 11

Характеристики фильтра Parker серии 15P

 

 

Параметр	Серии 15P
Номинальная пропускная способность, л/мин
Тип монтажа	Встраиваемый в линию
Максимальное давление, МПа	20,7

 

Расчет объема гидробака

Рисунок 13 – Схема проведения трубопровода в устройстве крана

 

1) Определения объема жидкости в гидроцилиндре.

 

,

А - площадь поршня

2) Определения объема жидкости в трубопроводе.

,

где - сумма длин трубопровода на рис.13,

- диаметр трубопровода, который определяется по формуле:

,

где - расход жидкости в насосе, л/мин

- скорость жидкости в трубе, м/с

Согласно [4, стр. 218], на стадии предварительного расчета внутренние диаметры трубопроводов определяют на основе рекомендуемых значений средних скоростей движения жидкости в гидролиниях:

§ во всасывающих – 1,5 м/с

§ в напорных – 6 м/с

§ в сливных – 2 м/с

§ в линиях управления – 5 м/с

3) Определения объема бака:

Подбираем объем гидробака из стандартного ряда емкостей [2, стр. 33]. Вибираем V_бака =67 л.

 

 

Выбор трубопровода

Выбор рукава

Подбираем рукав. Рукав резиновый высокого давления с металлическими армированием. Рукав NWP175-2W/B с внутренним диаметром 9,5 мм., рабочим давлением 17МПа,работоспособным при -50°С ~ +100°С.

Рисунок 14 – Рисунок рукава NWP175-2W/B состоящий из двух слоев стальной оплетки

Выбор промежуточного соединения

Подбираем промежуточное соединение из [3, стр. 304, табл. 74] для стальной трубы с диаметром 10 мм (табл.12).

Рисунок 15 – Быстроразъемное соединение HSP Cupla

Таблица 12

Трубы стальные по ГОСТ 8734-75 dн×S,мм	d1,мм	D,мм	D1,мм	L,мм	,мм
10×1	7,5	19,5	21,5

 

 

Список используемой литературы

1. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988.

2. Кононов А.А., Ермашонок С.М. Гидравлика. Гидромашины и гидропривод: Методические указания к выполнению курсовой работы. ‑ Братск: БрГТУ, 2003. – 62 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.3. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1982.

4. Пневматические и гидравлические приводы и системы. Часть 2. Гидравлические приводы и системы. Основы. Учебное пособие / А.С.Наземцев, Д.Е. Рыбальченко. – М.: ФОРУМ, 2007.

 

Содержание

Исходные данные к курсовой работе....................................................................4

Введение...................................................................................................................5

1. Кинематический расчет гидравлической схемы крана...................................7

1.1. Кинематический расчет стрелы................................................................7

1.2. Кинематический расчет поворотной платформы....................................8

1.3. Кинематический расчет грузовой лебедки............................................13

2. Предварительная гидравлическая схема крана..............................................15

3. Расход жидкости в гидросистеме крана.........................................................15

3.1. Расход жидкости в стреле крана...........................................................15

3.2. Расход жидкости в механизме поворотной платформы крана..........16

3.3. Расход жидкости в механизме грузовой лебедки...............................17

3.4. Расход жидкости подаваемой насосом в систему..............................17

4. Подбор рабочего оборудование.......................................................................18

4.1. Выбор гидроцилиндра................................................................................18

4.2. Выбор гидромотора....................................................................................18

4.2.1. Гидромотор поворотной платформы..............................................18

4.2.2. Гидромотор грузовой лебедки.........................................................19

4.3. Выбор насоса...............................................................................................21

4.4. Выбор распределителей..............................................................................22

4.4.1. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме грузовой лебедки...............................................................................................22

4.4.2. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме поворотной платформы..................................................................................23

 

4.4.3. Распределитель потока рабочей жидкости в механизме стрелы крана...................................................................................................24

4.5. Выбор редукционного клапана..................................................................24

4.6. Выбор предохранительного клапана.........................................................26

4.7. Выбор фильтра.............................................................................................28

5. Расчет объема гидробака................................................................................29

6. Выбор трубопровода.......................................................................................31

Список используемой литературы.......................................................................33

Исходные данные к курсовой работе

Техническое задание №2.

Вариант 4

 

Спроектировать и рассчитать гидравлическую схему крана. Кран состоит из поворотной платформы 1, на которой установлена стрела 2 с изменяющимся углом наклона. Подъем-опускание груза осуществляется при помощи грузовой лебедки 3.

Некоторые технические характеристики крана:

Таблица 1

Температурный диапазон работы машины	-15°С…+50°С
Передаточное отношение редуктора поворотной платформы	4,5×10^2
Угловая скорость поворотной платформы	0,52с^-1
Передаточное отношение редуктора грузовой лебедки
Грузоподъемность крана	2,4 тонн
Скорость подъема (опускания) груза	мин 0,1 м/с макс 0,3 м/с
Масса стрелы крана	590 кг
Масса поворотной части крана	1300 кг
Кратность полиспаста
Масса противовеса	0,3 тонн
Угловая скорость подъема стрелы	0,24 с^-1
Вылет стрелы	4,6 метра
Диаметр барабана	300 мм
Время подъема стрелы	6 с

 

 

Рисунок 1 – Исходная схема гидравлического крана

 

Введение

Гидропривод – это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии. Обязательными элементами гидропривода являются насос и гидродвигатель.

Основное назначение гидропривода, как и механической передачи, – преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

К основным преимуществам гидропривода относятся: возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки; простота управления и автоматизации; простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена; большая передаваемая мощность на единицу массы привода; надежная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

К недостаткам гидропривода относятся: утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высоких значениях давления; нагрев рабочей жидкости, что в ряде случаев требует применения специальных охладительных устройств и средств тепловой защиты; более низкий КПД (по приведенным выше причинам), чем у сопоставимых механических передач; необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости и защиты от проникновения в нее воздуха; пожароопасность в случае применения горючей рабочей жидкости.

При правильном выборе гидросхем и конструировании гидроузлов некоторые из перечисленных недостатков гидропривода можно устранить или

значительно уменьшить их влияние на работу машин. Тогда преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что в большинстве случаев предпочтение отдается именно ему.

Сейчас трудно назвать область техники, где бы ни использовался гидропривод. Эффективность, большие технические возможности делают его почти универсальным средством при механизации и автоматизации различных технологических процессов.

 

Кинематический расчет гидравлической схемы крана

Кинематический расчет производится с целью выяснения силовых нагрузок на гидродвигателе, а также для определения скорости движения выходных звеньев гидродвигателя и величин их перемещения.