Выбор гидрораспределителей

Согласно схемы (рис.6), проектируемый гидропривод содержит два контура управления: гидроцилиндром и гидромотором. Поскольку они работают не одновременно (рис.5), то принимаем индивидуальную схему их управления с помощью двух распределителей (золотников). Они могут быть моноблочными (отдельными) или исполнены в одном корпусе (секционными). Принимаем четырехсекционный распределитель Р20 на давление Р_ном=20 МПа с двумя трех позиционными золотниками и условным проходом 20 мм [21, 13].

Техническая характеристика четырехсекционного распределителя Р20 с ручным управлением

Условный проход, мм 20

Расход жидкости, л/мин: номинальный 100

максимальный 125

Давление, МПа: номинальное 20

максимальное 25

Внутренние утечки масла, см³/мин (не более) 50

Число секций: рабочих 2

всего 4

Потери давления в секциях, МПа: во входной (А) 0,18

в рабочей (В) 0,32

в рабочей (С) 0,32

в сливной (D) 0,18

Максимальное усилие на перемещение золотника, Н 350

Масса распределителя, кг 13,5

П р и м е ч а н и е: потери давления соответствуют номинальному расходу и температуре масла 50˚С.

При нейтральном положении золотников во входной секции А предусмотрен предохранительный клапан для защиты насоса Н от высокого давления, а также обратный клапан – для исключения противотока жидкости и, как следствие, гидравлического удара.

В секции С распределителя Р (рис. 6.6) вмонтированы также два предохранительных клапана для защиты обеих полостей гидроцилиндра Ц от избыточного давления (более 16 МПа), поскольку номинальное давление принятого насоса в нашем случае составляет 20 МПа.

Во время пауз в работе гидроцилиндра и гидромотора выбранный регулируемый насос 207.20 снижает свою подачу до нуля, что уменьшает затраты энергии на работу гидропривода.

Выбор гидрозамка

Гидрозамок представляет собой управляемый обратный клапан. При подаче давления управления в полость золотника, перемещающего запирающий элемент, происходит открытие замка и жидкость проходит в прямом и обратном направлениях. При отсутствии управляющего давления гидрозамок пропускает жидкость только в одном направлении (в нашем случае в бесштоковую полость цилиндра Ц) и запирает поток в обратном, предотвращая самопроизвольное отпускание рабочего органа.

По требуемому расходу прямого хода Q_цпх = 0,00159 м³/с (95,2 л/мин) и давлению Р_раб = 16МПа принимаем односторонний гидрозамок типа 61700 [21].

Техническая характеристика гидрозамка 61700

Условный проход, мм 20

Номинальный расход, л/мин 100

Давление, МПа: номинальное 31,5

максимальное 35

Потери давления при номинальном расходе и температуре масла 50˚С, МПа 0,05

Масса, кг 4,2

Выбор гидробака

Требуемая максимальная подача насоса составляет 0,00159 м³/с =95,2 л/мин. Объем гидробака принимаем равным 2-х минутной подачи насоса, то есть W= 2 * 95,2 = 190,4 дм³. С учетом требований ГОСТ 12448-80 округляем полученное значение объема и принимаем номинальную вместимость гидробака W= 200 дм³. Бак заполняется рабочей жидкостью на 0,8 W,то есть объем масла в баке, будет W = 0,8 * 200 = 160л.

Выбор фильтра

Наиболее дорогостоящими устройствами проектируемой системы являются гидромотор и гидронасос. Заводы изготовители этих устройств рекомендуют обеспечить тонкость фильтрации 25 мкм. Установим в проектируемой системе полнопоточный фильтр на сливе рабочей жидкости, то есть при избыточном давлении близким к нулю.

Для контроля пропускной способности фильтра, которая может снижаться из-за загрязнения фильтроэлементов или повышения вязкости жидкости при низкой температуре, устанавливаем переливной клапан (рис.7), который срабатывает при давлении 0,35 МПа. При этом жидкость поступает в гидробак, минуя клапан и не разрушая его. Для наших условий принимаем сетчатый фильтр типа 0,05 С42-11.

Техническая характеристика фильтра 0,05С42-11

Номер сетки фильтрующего элемента 0,04

Наименьший размер задерживаемых частиц, мм 0,05

Пропускная способность номинальная, л/мин 120

Потери давления при номинальной пропускной способности и вязкости 80сСm, МПа 0,05

Рабочее давление, МПа до 0,6

Рабочая жидкость

При выборе рабочей жидкости руководствуемся заданными температурными условиями работы гидропривода, а также рекомендациями, указанными в технических характеристиках выбранных насосов, гидромоторов, гидроцилиндров.

В нашем случае для заданных температурных условии (t=±35°С) и принятом силовом оборудовании по табл. 2.4 принимаем всесезонное масло ВМГ3.

Техническая характеристика масла ВМГ3.

Плотность, кг/ 860

Вязкость, (сСт) при атмосферном давлении и температуре, равной:

0°С 66

+55°С 10

Температура,°С: вспышки +135

застывания -60

Температурные пределы применения, °С -40…+35

Вязкость масла ВГМ3 при температуре t=+35 °С составляет , а при t= -35 °С . Такие значения коэффициента вязкости соответствовали бы неработающему гидроприводу. При его работе возникают потери давления в трубопроводах, гидроаппаратах, насосе, гидромоторе, гидроцилиндре, фильтре. Эти потери превращаются в тепло, которое, с одной стороны воспринимается жидкостью (её температура повышается), а с другой передается окружающему воздуху.

В соответствии с положениями теплового расчета (см. п. 6.6) принимаем допустимую температуру рабочей жидкости, равной: - для летних условии и - для зимних условий.

Тогда кинематический коэффициент вязкости принятого масла ВГМЗ по формулам (4), (5) с учетом рабочего давления p=20 МПа будет

- для летних условий ( :

-для зимних условий ( :