Расчеты, обосновывающие выбор параметров и элементов гидросистемы

Выбор гидроцилиндров

Усилие, развиваемое одним гидроцилиндром, определяется нагрузкой и коэффициентом трения.

Например, Масса перемещаемой клети m=51т.

Коэффициент трения, с учетом невозможности оценить состояние контактирующих поверхностей

Диаметр поршня выбираем исходя из стандартного ряда гидроцилиндров Duplomatic HC3 и давления 130 бар – D = 200 мм. Исходя из усилия развиваемого одним гидроцилиндром, схемы его крепления, опорной длины, выбираем диаметр штока гидроцилиндра

где L – ход гидроцилиндра,

i – индекс хода.

Расчетная точка лежит между штоками 56 мм и 70 мм.

Принимаем диаметр штока равным d = 125 мм исходя из диаметра поршня цилиндра HC3.

Определение подачи насоса

Подача насоса определяется скоростью перемещения гидроцилиндров. Исходя из необходимости совместного перемещения 3-х цилиндров со скоростью vп = 1 м/мин.

Выбираем шестеренные насос c внешним зацеплением GP3-0696R97F/20N - V0 = 69.6см3/об, 170бар. 

Подача насоса с учетом частоты вращения электродвигателя и объемного КПД:

Определение рабочего давления*

Рабочее давление, необходимое для развития гидроцилиндром необходимого усилия Fц определяется по формуле:

 = 30 бар – суммарные потери по длине магистралей и направляющей аппаратуре при вязкости 300 сСт (при температуре 0°С).

Расчетные (рекомендуемые) внутренние диаметры магистральных трубопроводов

Напорного dнап = 32 мм (Ду 32).

Сливного dслив = 50 мм (Ду 50).

*Рабочее давление рассчитывается исходя из усилия, развиваемого гидроцилиндром и размеров его полостей (габаритов) и выбирается исходя из минимальной стоимости компонентов гидросистемы – насосов, гидроцилиндров, трубопроводов.

Определение мощности приводного электродвигателя

Определение объема гидробака

Объем гидробака определяется 3-х минутной подачей насоса, маневровым объемом гидроцилиндров, суммарным объемом рабочей жидкости, заключенный в напорную и сливную магистрали (75м напорной и 75м сливной магистрали).

Принимаем Vбак = 600 л.

Определение числа ТЭНов

Число нагревателей определяется временем необходимым для прогрева масла в баке.

Принимаем время нагрева равным Tнагр = 30 мин.

Число ТЭНов

Подставив в формулу все значения, получим требуемое количество ТЭНов:

График нагрева масла в баке при температуре окружающего воздуха 25°С, при отсутствии разгрузки насоса

Из графика видно, что при отсутствии разгрузки работы насоса на гидробак, станция масло нагреется до максимально допустимой температуры примерно за 25 мин. Поэтому, в гидросистеме предусмотрена установка гидроаккумулятора и разгрузка насоса посредством клапана.