Коэффициент подачи насоса (объемный КПД) ηобн – отношение подачи насоса к его теоретической подаче.
Коэффициент использования расхода гидромотора ηобм – объем-
ный КПД – величина, выражающая относительную долю объемных потерь.
Гидромеханический КПД гидромашины ηгм – величина, выра-
жающая относительную долю механических и гидравлических потерь.
Для гидродвигателей при относительно малом влиянии сжимаемости рабочей жидкости справедливо соотношение η= ηоб ηгм. Для
гидроцилиндров при относительно малой доле объемных потерь можно принимать η = ηгм .
Для расчета гидропривода необходимо знать выходные параметры гидродвигателей исполнительного механизма машины: величины крутящих моментов и угловых скоростей вращения вала для гидромоторов и величины усилий на штоках и скоростей перемещения для
гидроцилиндров. |
|
И |
|
|
Давление может быть номинальным |
и |
|||
pном, максимальным pmax |
||||
рабочим. |
Д |
|
||
|
|
|||
Под номинальным понимается давление, при котором гидрообо- |
||||
рудование работает длительноебАвремя без изменения параметров, указанных в техническойихарактеристике.
Под максимальным давлен ем понимается наибольшее давление, на котором допускаетсяСкратковременная работа гидропривода.
На максимальное давлен е настраивается предохранительный клапан, pmax = (1,1…1,25)pном.
Рабочее давление – текущее фактическое давление, которое будет в гидросистеме при преодолении какого-либо сопротивления.
Согласно ГОСТ 12445–80 номинальное давление принимается равным 2,5; 6,3; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 50 МПа и др.
Рекомендуемые значения номинальных расходов рабочей жидко-
сти согласно ГОСТ 13825–80 следующие: 5; 8; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63;80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 630; 800 дм3/мин и др.
Согласно ГОСТ 12446–80 номинальные частоты вращения валов гидромашин (об/мин) рекомендуются следующие: 400; 600; 750; 960; 1200; 1500; 1920; 2400 и др.
При проектировании несерийных элементов объемного гидропривода принимаются следующие параметры:
6
–нормальные диаметры подвижных уплотняющих цилиндрических пар – ГОСТ 12447–80;
–условные проходы – ГОСТ 16516–80;
–рабочие объемы – ГОСТ 13824–80;
–номинальные емкости – ГОСТ 12448–80;
–номинальные частоты вращения – ГОСТ 12446–80;
–присоединительные резьбы – ГОСТ 12853–80;
–общие технические требования – ГОСТ 17411–72;
–конструкции уплотнений и посадочных мест – ГОСТ 9833–73, ГОСТ 14896;
–размеры гидроцилиндров – ГОСТ 6460–68;
–параметры фильтров – ГОСТ 14066–68.
1.2.Производители гидравлических элементовИдля мобильныхAllweiler, Bosch Rexroth, Brueninghaus,ДBucher, Caterpillar, Daikin,
Danfoss, Denison, Düsterloh, Eaton,АHägglunds, Hawe, Hawe InLine, Herion, HPI, Hydac, Hydraulikб-Ring, Hydrokraft, Hydromatik, HydroGigant, Jahns Regulatoren, Kawasaki, Komatsu, Leistritz, Liebherr, Linde, Lohmann & Stolterfoht,иMannesmann Rexroth, Meiller, Moog, Orsta, Oilgear, Parker-Store, Pleiger, Poclain, Racine, Rexroth, Rollstar, Sauer, Sauer-Danfoss,СStaffa, Towler Oilgear, Uchida, Ultra, Vickers, Voac, Voith, Volvo, von Roll, Wepuko, Zeppelin /34/.
В России наиболее крупными производителями гидравлических устройств для мобильной, сельскохозяйственной техники являются Омскгидропривод (г. Омск), Елецгидроагрегат (г. Елец), Стройдормаш (г. Орел), Гидроласт (г. Санкт-Петербург), Финарос (Москва), Союзгидравлика (г. Белгород), Артиллерийский завод №9 (г. Екатеринбург), Агрегатный завод (г. Людиново, Калужская обл.), Пролетарский завод (г. Санкт-Петербург), Пневмостроймашина (г. Екатеринбург), Шахтинский завод «Гидропривод» (Ростовская область), СКБ ПА (г. Санкт-Петербург), ОАО «Ново-Вятка», ОАО «Гидропривод» (г. Елец), ЗАО «Гидромотор» (г. Боровск, Калужская обл.), ГК «Коммунар» (п. Саракташ, Оренбургская обл.), «Гидравлик» (г. Грязи, Липецкая обл.), Ковровский электромеханический завод (Владимирская обл.).
7
В гидроприводе жидкость выполняет функции рабочего тела, поэтому ее называют рабочей жидкостью. С помощью рабочей жидкости энергия передается от источника (насоса) к исполнительным гидродвигателям.
Кроме того, рабочая жидкость является смазочным материалом для многочисленных пар трения, охлаждающим агентом пар трения, средой, удаляющей из пар трения продукты изнашивания и обеспечивающей при длительной эксплуатации защиту деталей от коррозии. Поэтому одной из функций жидкости является снижение трения и устранение износа элементов гидросистемы, изготовленных из раз-
личных конструкционных материалов. |
И |
Не менее важной функцией, выполняемой рабочей жидкостью в гидросистеме, является отвод тепла от различных участков системы.
Нагрев элементов гидропривода Двызывается трением подвижных частей в гидромашинах и гидроаппаратах, потерями энергии на трение и вихреобразование при течении жидкости в трубопроводах, распределителях, дросселях и другихАэлементах гидропривода.
Для обеспечения защиты деталей элементов гидросистемы от коррозии при длительной эксплуатацииб машины рабочая жидкость не должна содержать воду, для чего в некоторые жидкости вводятся специальные присадкии– инги иторы коррозии.
Исходя из основных функц й, выполняемых рабочей жидкостью в гидроприводе,Сформул руются и требования к ней.
Рабочая жидкость должна обладать хорошей смазывающей способностью, быть стабильной в процессе хранения и эксплуатации, иметь необходимые вязкостные свойства, быть совместимой с материалами гидросистемы, обеспечивать хороший теплоотвод, иметь высокий индекс вязкости (ИВ), высокий модуль объемной упругости и низкое давление насыщенных паров, минимальную вспениваемость и высокую стойкость к образованию водных эмульсий, предотвращать образование ржавчины.
При выборе рабочей жидкости следует учитывать ее вязкость, температуру и давление, при которых будет эксплуатироваться гидросистема.
Температура застывания рабочей жидкости должна быть на 15…20 °С ниже наименьшей температуры окружающей среды. Мак-
8
симальная температура рабочей жидкости в гидросистеме не должна превышать 70…80 °С.
Единой системы классификации и обозначения рабочих жидкостей не существует. Распространено обозначение рабочих жидкостей по области применения. Чаще их называют маслами гидравлическими, вводя в обозначение буквы МГ с дополнительным уточнением назначения: для гидросистем общепромышленного назначения – масла индустриальные гидравлические ИГ, для авиационной техники – АМГ, для мобильных машин – МГЕ, ВМГЗ /20/.
Для гидроприводов строительных и дорожных машин рекомендуются к применению два сорта рабочей жидкости – ВМГЗ, МГ-30 /5, 8/.
жающей среды от – 40 до + 50 0С; рабочая температура до + 90 0С /8,
Масло ВМГЗ – основной зимний сорт для гидросистем строительных и дорожных машин; допускает работуИпри температуре окру-
20/. В связи с интенсивным использованиемДстроительных и дорож-
ных машин масло, как правило, заменяют каждый сезон (летом заправляют маслом МГ-30).
В табл. 1.1 приведены техническиеАхарактеристики наиболее распространенных рабочих жидкостей, применяемых в гидроприводах мобильных машин. б
ГОСТ 17216–71 устанавливает 19 классов чистоты рабочих жидкостей гидроприводови, которые должны указываться в технических условиях на гидравл ческое о орудование. Для каждого класса чистоты установленыСпредельные нормы загрязнений частицами определенного гранулометр ческого состава, при этом загрязнениями считаются все посторонние частицы, включая продукты смолообразования и органические частицы.
Частицы загрязнений размером более 200 мкм (не считая волокон) в маслах не допускаются. К волокнам относятся частицы не более 30 мкм при длине, превышающей толщину не менее чем в 10 раз.
Практическая чистота рабочей жидкости в гидроприводах общемашиностроительного применения соответствует 10…14 классам чистоты, для строительных и дорожных машин она чаще соответствует 12…14 классам чистоты. Параметры классов чистоты в соответствии с ГОСТ 17216–71 приведены в табл. 1.2.
9
|
|
Характеристики масел для мобильных машин |
|
Таблица 1.1 |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначение по |
Плотность |
|
|
Индекс |
|
|
Вязкость |
|
Температура |
Температура |
|
|
Марка масла |
ГОСТ 17479.3–85 |
при 20 °С, |
|
вязкости |
|
при 50 °С, |
|
застывания, |
вспышки, |
ГОСТ, ТУ |
|||
|
|
кг/м3 |
|
|
|
|
|
сСт |
|
|
°С |
°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
ВМГЗ |
МГ-15-В (с) |
865 |
|
130…160 |
|
|
10 |
|
|
– 60 |
135 |
ТУ 38.101479–86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МГ-30 |
МГ-46-Б |
885 |
|
|
– |
|
|
27…33 |
|
|
– 35 |
190 |
ТУ 38 10150–70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МГ-30 у |
МГ-46-В |
890 |
|
|
85 |
|
|
Д |
|
– 30 |
190 |
ТУ 38 10150–70 |
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|||||||
(МГЕ-46В) |
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
(ТУ 38001347–83) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
МГЕ-10А |
МГ-15-В |
834 |
|
|
– |
|
|
10 |
|
|
– 70 |
96 |
ТУ 38101572–75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АМГ-10 |
МГ-15-Б |
850 |
|
|
– |
|
|
10 |
|
|
– 70 |
92 |
ГОСТ 6794–75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АУ |
МГ-22-А |
890 |
|
и |
|
|
12…14 |
|
|
– 45 |
163 |
ТУ 38 1011232–89 |
|
|
|
55 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ГОСТ 1642–75) |
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АУП |
МГ-22-Б |
Не |
|
|
б– |
|
Не |
|
|
– 45 |
– |
ТУ 38.1011258–89 |
|
|
|
указана |
|
|
|
|
|
указана |
|
|
|
|
(ТУ 38 101719–78) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И-20А |
– |
890 |
|
|
85 |
|
|
17…23 |
|
|
– 15 |
180 |
ГОСТ 20799–88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И-30А |
– |
890 |
|
|
85 |
|
|
28…33 |
|
|
– 15 |
190 |
ГОСТ 20799–88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10