13 Объемные гидродвигатели и гидропривод

13.91 В объемном гидроприводе гидроцилиндр диаметром D = 160 мм развивает тянущее усилие F = 164 кН при скорости движения поршня υ = 1 м/мин. Диаметр штока гидроцилиндра d = 60 мм. Падение давления в напорной гидролинии Δр_н = 0,1 МПа. Утечка масла в гидроаппаратуре ΔQ = 130 см³/мин.

Определить мощность, потребляемую насосом.

Принять общий КПД гидроцилиндра η = 0,95 и общий КПД насоса ηн = 0,814.

13.92 В объемном гидроприводе используется гидромотор с рабочим объемом V₀ = 250 см³.

Определить, какие давления р и подачу Q_н должен развивать насос, чтобы выходной вал гидромотора при вращении с угловой скоростью ω = 140 рад/с мог преодолеть внешний момент М = 110 Н·м. Если утечки масла в гидроаппаратуре ΔQ_ут = 180 см³/мин и падения (потери) давления масла в гидролиниях — напорной Δp_н = 0,18 МПа и сливной Δp_сл = 0,54 МПа.

Гидромеханический КПД гидромотора η_гм = 0,9 и объемный η_об = 0,98.

13.93 В объемном гидроприводе гидроцилиндр диаметром D = 220 мм развивает толкающее усилие F = 194 кН при скорости движения поршня υ = 0,85 м/мин. Диаметр штока гидроцилиндра d = 90 мм. Падение давления в напорной гидролинии Δр_н = 0,25 МПа. Утечка масла в гидроаппаратуре ΔQ = 145 см³/мин.

Определить мощность, потребляемую насосом.

Принять общий КПД гидроцилиндра η = 0,95 и общий КПД насоса η_н = 0,814.

13.94 Рабочий объем гидромотора изменяется от V_o1м = 125 до V_o2м = 630 см³; Рабочий объем насоса равен V_oн = 25 см³.

При вращении вала насоса с постоянной частотой n = 2100 об/мин определить пределы регулирования частоты вращения выходного вала гидромотора. Утечкой масла в гидроаппаратуре составляют ΔQ_ут = 0,1 л/мин. Объемный КПД гидромотора η_об = 0,98 и насоса η_об = 0,96.

13.95 В гидроприводе (рис. 8.1.) вращательного движения рабочая жидкость – масло Ж, температура которой Т ºС, из бака ГБ нагнетается регулируемым насосом Н через гидрораспределитель ГР в гидромотор. Рабочий объем гидромотора q_д, а частота вращения n_д. КПД гидромотора: объемный η_д.о= 0,95, гидромеханический η_д.гм=0,8. Развиваемый гидромотором крутящий момент М_д. Номинальные потери в распределителе при номинальном расходе Q_ном. составляют Δр_ном.= 250 кПа. Длина каждого из участков гидролиний равна l, диаметры всех гидролиний равны d. Эквивалентная шероховатость Δ_э= 0,075 мм. Местные сопротивления в гидросистеме (кроме распределителя и регулятора потока) учесть в плавных поворотах гидролиний и в их штуцерных соединениях. Коэффициент сопротивления регулятора потока ξ_р.п=8; коэффициент сопротивления одного штуцера ξ_ш=0,6.

Определить (см. табл. 8): необходимую Q_н подачу насоса и КПД η_г.п гидропривода, если КПД насоса η_н.

Таблица 8

Варианты данных к заданию 8

13.96 Гидропривод, применяемый (рис. 9.1.) в бульдозерах, состоит из гидробака ГБ, насоса Н, обратного клапана ОК, гидрораспределителя ГР, силовых гидроцилиндров ГЦ.1, ГЦ.2, трубопроводов, предохранительного клапана ПК и фильтра Ф.

Исходные данные:

1. Усилие G на штоках силовых гидроцилиндров.
2. Скорость движения штока поршня υ_д = 0,3 м/с.
3. Длина трубопровода от насоса до фильтра l = 15 м и коэффициент сопротивления обратного клапана ξ = 3.
4. Рабочая жидкость с температурой Т ºС.
5. КПД насоса η_н, объемный и механический КПД гидроцилиндра, соответственно, η_д.о и η_д.м.

Определить (см. табл. 9):

1. Внутренний диаметр гидроцилиндра (диаметр поршня) d_п, диаметр штока поршня d_ш.
2. Диаметры трубопроводов нагнетания d_наг и слива d_сл.
3. Подачу, напор, мощность насоса и КПД гидропривода η_г.п.

Таблица 9

Варианты данных к заданию 9

13.97 Гидропривод (рис. 10.1.) перемещения каретки погрузчика ЛТ-72 состоит из гидробака ГБ, насоса Н, переливного клапана ПК, регулируемого дросселя ДР, гидрораспределителя ГР, гидроцилиндра ГЦ с двухсторонним штоком, трубопроводов и фильтра Ф.

Исходные данные:

1. Полезное усилие, передаваемое штоку поршня G.
2. Длина хода поршня S.
3. Число двойных ходов поршня в минуту n_д.
4. Длина магистрального трубопровода l.
5. Рабочая жидкость с температурой Т ºС.
6. Общий КПД насоса η_н = 0,9, объемный и механический КПД силового гидроцилиндра η_д.о = 0,95 и η_д.м = 0,89.

Определить (см. табл. 10):

1. Диаметр силового гидроцилиндра (диаметр поршня) D_п, диаметр штока поршня D_ш.
2. Диаметр магистральных трубопроводов d_тр.
3. Подачу Q_н, напор Н_н, мощность N_н насоса и КПД гидропривода η_гп.

Таблица 10

Варианты данных к заданию 10

13.98 Гидропривод, применяемый в скреперах, состоит (см. рис. 5.1.) из гидробака ГБ, насоса Н, гидрораспределителя ГР, гидрозамка ГЗ, силовых гидроцилиндров ГЦ.1, ГЦ.2, предохранительного клапана ПК и фильтра Ф.

Исходные данные:

Усилие G = 50 кН на штоках силовых гидроцилиндров;

1. Скорость движения рабочего органа (штока гидроцилиндра) θ_g = 0,2 м/с;
2. Длина трубопровода от насоса до гидроцилиндров l₁ = 6 м, от гидроцилиндров до гидробака l₂ = 6 м и коэффициент сопротивления гидрозамка ξ_г.з = 6.
3. Рабочая жидкость – касторовое масло с температурой Т = 35ºС;
4. КПД насоса η_н = 0,82, объемный и механический КПД гидроцилиндра, соответственно, η_д.о = 0,88 и η_д.м = 0,9.

Определить принимая условную скорость движения рабочей жидкости в гидролиниях нагнетания θ_наг = 5 м/c и слива θ_сл = 3 м/c, а температуру рабочей жидкости T = 35ºC:

1. Внутренний диаметр гидроцилиндра (диаметр поршня) D_п, диаметр штока поршня D_ш;
2. Диаметры трубопроводов нагнетания d_наг и слива d_сл;
3. Подачу Q_н, давление р_н и мощность N_н насоса, КПД гидропривода η_г.п.

Проведите сравнительный анализ полученных результатов с уже имеющимися.

13.99 Определить частоту вращения вала и мощность трехпоршневого насоса одностороннего действия развивающего давление p = 18,1 МПа и подачу Q = 11,5 л/с, если диаметр поршня d = 100 мм, его ход 200 мм, объемный кпд насоса η_v = 0,9, полный кпд η = 0,80.