Гидропривод фронтального погрузчика ТО-18Б

 Перечень чертежей:

1. Чертёж схемы гидропривода рабочего оборудования фронтального погрузчика ТО-18Б на формате А4 с обозначением позиций:

• Гидробак – 100 л;
• Заправочная горловина;
• Сливной ниппель;
• Регулятор давления в гидробаке;
• Насос 32 – 16 МПа;
• Двухзолотниковый распределитель;
• Предохранительный клапан – 160 л/мин;
• Первый золотник;
• Второй золотник;
• Обратные клапаны – 31,5 МПа;
• Гидроцилиндр ковша;
• Гидроцилиндры стрелы;
• Обратный управляемый клапан;
• Однозолотниковый распределитель;
• Манометры;
• Сливной фильтр с перепускным клапаном 1.50-25ИЗ – 250 л/мин.

 Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 20 страницах. В пояснительной записке изучен принцип действия гидропривода фронтального погрузчика на базе фронтального погрузчика ТО-18Б со следующими исходными данными:

• Базовая машина – фронтальный погрузчик;
• Номинальная частота вращения коленчатого вала – 1700 мин^-1;
• Передаточное число привода насоса – 0,88;
• Тип насоса - аксиально-поршневой;
• Режим нагрузки – тяжёлый;
• Предварительное рабочее давление в полостях цилиндров – 17 МПа;
• Тип навески рабочего оборудования – ковш-стрела;
• Нагрузка на штоки цилиндров стрелы – 50х2 кН;
• Нагрузка на шток цилиндра ковша – 90 кН;
• Скорость выдвижения штоков, не менее – 0,1 м/с;
• Длина гидролиний: всасывающей - 1,0, нагнетательной - 6,0, сливной – 5,0;
• Максимальная температура среды – 40 ℃.

Гидропривод состоит из насоса, гидроуправляемого двухзолотникового распределителя, цилиндра ковша и двух цилиндров стрелы. Насос подает рабочую жидкость из гидробака к двухзолотниковому распределителю.

Слив рабочей жидкости из распределителя производится в изолированный гидробак. Для контроля давления служат манометры.  Наверху гидробака имеется регулятор давления, поддерживающий внутри бака избыточное давление.

Принцип действия объёмного гидропривода основан на малой сжимаемости жидкости и передаче давления всем точкам жидкости и по всем направлениям одинаково.

Гидроприводы работают с высоким КПД, компактны, надежны в работе, легко оборудуются системами автоматизации управления, могут работать с высокой частотой реверсирования.

         На основе следующих расчётов выбран насос - 207.32:

         Из расчётов приняты следующие значения диаметров трубопроводов:

• Всасывающий – 32мм;
• Напорный – 12 мм;
• Сливной – 20 мм.

По принятым диаметрам найдены скорости потока рабочей жидкости:

• Всасывающий – 0,8 м/с;
• Напорный – 5,7 м/с;
• Сливной – 2,1 м/с.

Произведён тепловой расчёт гидропривода, в котором определены:

• Потери давления жидкости в гидролиниях:

• Коэффициент полезного действия гидропривода:

Вычислено, что общий КПД гидропривода при  равен 0,7, гидравлический КПД привода – 0,981.

Механический КПД привода, состоящий из последовательно соединённых механизмов, а именно насоса, гидрораспределителя и гидроцилиндра, равен произведению их КПД – 0,76. По такому же принципу вычислен объёмный КПД привода – 0,9.

Таким образом, предварительный проектировочный расчет показывает, что механический и объемный КПД не зависят от температуры эксплуатации гидропривода.

• Установившаяся температура летней рабочей жидкости в гидроприводе:

С повышением температуры жидкости уменьшается ее вязкость, и увеличиваются объемные потери. Таким образом, необходимо создать условия оптимального теплового состояния, обеспечивающего стабильность рабочих характеристик его компонентов:

• Нормальная температура жидкости в гидробаке - ;
• Допустимая температура – ;
• Площадь теплоотдачи бака – 1,4 м²;
• Вместимость – 0,1 м³;
• Площадь теплоизлучающей поверхности гидропривода – 2,8 м²;
• Суммарная площадь теплоизлучающих поверхностей – 0,03 м².
• Мощность тепловой энергии, выделяемой гидроприводом в рабочем режиме – 1048,95 Вт;
• Установившаяся температура летней рабочей жидкости в гидроприводе при заданной температуре окружающей среды =

Таким образом, полученная по расчету установившаяся температура гидропривода не превышает максимально-допустимую.

Из следующих расчётов произведён выбор гидроцилиндров:

Из выполненных далее прочностных расчётов получаем следующие данные:

• Минимальная толщина стенки цилиндра стрелы – 4 мм;
• Минимальная толщина стенки цилиндра ковша – 4 мм;
• Минимальная толщина стенки напорного трубопровода – 0,00052 м.

         Следуя техническим характеристикам каждого элемента гидравлической системы выбраны:

• Фильтр - 1.50-25ИЗ;
• Обратный клапан – 61300;
• Предохранительный клапан - МКПВ20/3С2Р2.

В данной работе был изучен принцип действия гидропривода фронтального погрузчика, так же выполнен расчет основных характеристик, узлов и деталей, необходимых для изготовления и применения данного привода. По предлагаемой методике был произведен расчет гидросистемы фронтального погрузчика на базе фронтального погрузчика ТО-18Б. Был выбран насос, рабочая жидкость, так же были выбраны пусковые параметры гидролиний и проведен расчет гидроцилиндров. Анализируя полученные при расчете данные, можно прийти к выводу, что они практически полностью соответствуют реальным параметрам гидропривода рассматриваемого фронтального погрузчика. Погрузчик можно считать работоспособным, так как он прошёл проверочный расчёт. В заключении сказано, что фронтальный погрузчик с отвалом можно считать работоспособным, так как все скорости удовлетворяют условию, условие прочности выполнено, температура рабочей жидкости - установившаяся и не превышает максимально-разрешенную. Работоспособность насоса 207.32 обеспечивается.

Спецификация –  приведена в пояснительной записке

В программе: Компас 3D v