Розрахунок крутного моменту передаваного гідромуфтою.

8.1. План занять:

1. Ознайомитися по натурних зразках з конструкцією гідроциліндрів одно- і двосторонньої дії. Замалювати схеми циліндрів і вказати назви елементів позначених на рис. 8.1 цифрами.

 

-33-

2. Визначити зусилля, що розвиваються гідроциліндром двосторонньої дії і швидкості руху його штока за даними таблиці 8.1

3. Ознайомитися по натурних зразках з конструкцією гідромуфти і гідротрансформатора. Замалювати схеми гідромуфти і гідротрансформатора, вказати назву елементів позначених на рис. 8.3 цифрами.

4. Розрахувати момент передаваний гідромуфтою за даними таблиці 8.2

8.2. Призначення, класифікація гідроциліндрів

Гідроциліндри є частиною гідрооб’ємних трансмісій. Гідроциліндри застосовуються, в основному, для забезпечення поступального руху, але спільно із зубчато-рейковими, канатно-блоковими, ланцюговими і ін. Механізмами можуть використовуватися і для створення обертового руху. Найчастіше застосовуються гідроциліндри односторонньої (рис. 8.1,а) і двосторонньої дії (рис. 8.1,б).

 

Рис.8.1. Гідроциліндри:а- односторонньої дії;б- двосторонньої дії.

Рис.8.2. Схема гідромуфти

 

 

-34-

Рис.8.3.Схема гідротрансформатора

8.3. Конструкція гідроциліндрів

Гідроциліндр складається (рис.8.1,а, б) з корпусу () циліндричної форми з ретельно

обробленою внутрішньою поверхнею, поршня () з ущільнюючими манжетами (), що запобігають перетіканню рідини з площин циліндра, розділених поршнем і штока (). У гідроциліндрі односторонньої дії (рис.8.1,а) переміщення поршня в початкове положення здійснюється за допомогою зворотної пружини (). Подача і відведення робочої рідини проводиться через штуцер (). Гідроциліндр подвійної дії (рис.8.1,б) забезпечений додатковим манжетним ущільнювачем (), що запобігає витіканню рідини з циліндра і забезпечує знімання бруду з штоку.

8.3.1. Зусилля на штоку гідроциліндра при подачі рідини від насоса в підштокову порожнину визначається по формулі:

,Н (8.1)

де D – діаметр циліндра, м; Р – тиск рідини, МПа; η = 0,97 – механічний ККД.

Швидкість переміщення штока при подачі рідини в підштокову порожнину:

, (8.2)

де Q – продуктивність насоса.

8.3.3. Зусилля на штоку гідроциліндра при подачі рідини в штокову порожнину:

,Н (8.3)

де d – діаметр штока, м.

8.3.4. Швидкість переміщення штока при подачі рідини в штокову порожнину гідроциліндра

. (8.4)

8.3.5. При подачі рідини в обидві порожнини гідроциліндра одночасно поршень переміщатиметься у бік штока з швидкістю

. (8.5)

і зусиллям

. (8.6)

 

 

-35-

8.4. Гідравлічні муфти і трансформатори.

Гідромуфти і гідротрансформатори є гідродинамічними передачами. Особливістю цих передач є відсутність жорсткого зв'язку між ведучими і ведомими частинами передачі. Рух від ведучої до ведомих частин передається за рахунок кінематичної енергії робочої рідини, що впливає на лопаті робочих коліс. Гідродинамічні передачі не тільки передають крутний момент, але є також і запобіжними пристроями, що запобігають приводам машин від динамічних перевантажень.

8.4.1. Гідравлічна муфта (рис.8.2)

Складається з ведучого або насосного колеса (), сполученого з ведучим валом () і турбінного колеса (), сполученого з ведомим валом () і корпуса (кришки) (), встановленому на ведомому валу за допомогою підшипників (). На гідромуфті передбачені

ущільнення, що забезпечують герметизацію корпусу муфти і валу.

Крутний момент (), на відомому валу гідромуфти підраховується по формулі:

,Нм (8.7)

де λ – коефіцієнт крутного моменту, рівний (2,0...3,2) 10^-3; ρ – щільність рідини, кг/м3; (870 кг/м3); D – максимальний діаметр робочої порожнини, м; ω – кутова швидкість насосного колеса, рад/с.

8.4.2. Гідротрансформатор (рис. 8.3) відрізняється від гідромуфти тим, що в нім окрім насосного колеса (), пов'язаного з ведучим валом (), і турбінного колеса (), пов'язаного з ведомим валом () встановлений реактор або направляючий апарат (). У гідротрансформаторі рідину з турбінного колеса потрапляє на лопаті реактора, який своїми лопатками міняє напрям рідині змінюючи тим самим момент кількості руху потоку. Тому в гідротрансформаторі момент кількості руху за турбінним колесом і перед входом в насосне колесо не рівні один з одним, як в гідромуфте. Внаслідок цього момент М₂ розвитий турбінним колесом, перевершує момент М₁ насосного колеса по цій причині гідротрансформатор одночасно виконує ще і роль редуктора.

Момент на турбінному колесі гідротрансформатора визначається по формулі:

,Hм (8.8)

де К=М₂/М₁ – коефіцієнт трансформації, рівний відношенню моменту на турбінному колесі до моменту на насосному колесі.

Таблиця 8.1

До розрахунку гідроциліндрів

Величина		Варіанти
Q, см^3 P, МПа n, хв^-1 η D, мм d, мм		0,95	0,97	0,95	0,97	0,96	0,97	0,96	0,97	0,96	0,97
Q, см^3 P, МПа n, хв^-1 η D, мм d, мм		0,97	0,96	0,97	0,96	0,97	0,96	0,97	0,96	0,97	0,97
Q, см^3 P, МПа n, хв^-1 η D, мм d, мм		0,96	0,96	0,97	0,97	0,96	0,96	0,97	0,97	0,96	0,96

 

-36-

Таблиця 8.2

До розрахунку гідромуфт

Величина		Варіант
λ ρ, кг/м^3 D, мм n, хв^-1		2 10-3	2,2 10-3	2,4 10-3	2,6 10-3	2,8 10-3
λ ρ, кг/м^3 D, мм n, хв^-1		0,003	0,0032	0,0022	0,0024	0,0026
λ ρ, кг/м^3 D, мм n, хв^-1		3,2 10-3	3,1 10-3	3,0 10-3	2,9 10-3	2,8 10-3
λ ρ, кг/м^3 D, мм n, хв^-1		3,0 10-3	3,2 10-3	2,0 10-3	2,2 10-3	2,4 10-3
λ ρ, кг/м^3 D, мм n, хв^-11		0,0028	3,0 10-3	3,2 10-3	2,0 10-3	2,2 10-3
λ ρ, кг/м^3 D, мм n, хв^-1		2,7 10-3	2,6 10-3	2,5 10-3	2,4 10-3	2,3 10-3

 

-37-

Література

1. Будівельна техніка / В.Л. Баладінський, О.М. Лівінський, Л.А. Хмара та ін. - К.: Либідь, 2001. – 368с.

2. Будівельні крани: Конструкції та експлуатація / Л.А. Хмара, М.П. Колісник, О.І. Голубченко - К.: Техніка, 2001. – 296с.

3. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник. - М.: Высш. шк., 1991. – 456с.

4. Онищенко О.Г., Помазан В.М. Будівельна техніка. – К.: Урожай, 1999. – 304с.

5.Полянський С.К. Будівельно-дорожні та вантажопідйомні машини. - К.: Техніка, 2001.-624с.

6. Строительные машины // Д.П. Волков, Н.И. Алещин, В.Я. Крикун, О.Е. Рынсков. Под. ред. Волкова Д.П. - М.: Высш. шк.,-1988.-319с.

7. Хмара Л. А., Шипилов А.С., Онищенко А.Г. Дробильно - сортировочние заводы и оборудование. Методическое пособие. – Днепропетровск-Полтава: Изд-во ПолтНТУ, 2008. – 209с.

8. Науч.-техн. журнал „ Механизация строительства “. - М.:, 1998...2008гг.

9. Науч.-техн. журнал „ Строительные и дорожные машины “. - М.:, 1998...2008гг.

 

 

-38-

Зміст

Стор.

Загальні положення
Практичне заняття №1 Вивчення структурної схеми будівельної машини. Позначення в кінематичних схемах.
Практичне заняття №2 Вивчення умовних позначень в гідравлічних схемах.
Практичне заняття №3 Домкрати.
Практичне заняття № 4 Визначення передаточного відношення і інших основних параметрів передач.
Практичне заняття №5 Розрахунок шпоночного з'єднання. Розрахунок фланцевої муфти.
Практичне заняття №6 Розрахунок колодкового і стрічкового гальм.
Практичне заняття №7 Розрахунок і вибір канатів. Норми вибраковування канатів. Способи кріплення кінців канатів. Поліспасти.
Практичне заняття №8 Розрахунок рушійних зусиль і швидкості руху штока гідроциліндра. Розрахунок крутного моменту передаваного гідромуфтою.
Література