Projekt układu hydraulicznego wciągarki

Bartłomiej Kalbarczyk grupa 3.3 Pojazdy

Dane:

Obciążenie 5600 kg= 56 kN

Zakładam:

prędkość wysuwu cylindra hydraulicznego 0,3m/s

Skok hydraulicznego około 1000mm

Schemat układu otwartego:

Schemat układu zamkniętego:

Obliczenia układu otwartego:

Z katalogu firmy Pronar dobieram cylinder 80sj40A/1300g2a20,którego parametry

przedstawiłem poniżej:

Obliczenie powierzchni od strony beztłoczyskowej

ܣ

ଵ

=

ߨ

∗ ܦ

௧

ଶ

4

=

ߨ

∗ 80

ଶ

4

= 5026.5482݉݉

ଶ

Obliczenie powierzchni od strony tłoczyskowej

ܣ

ଶ

=

ߨ

∗ (ܦ

௧

ଶ

− ݀

௧௟

ଶ

)

4

=

ߨ

∗ (80

ଶ

− 40

ଶ

)

4

= 3769,911݉݉

ଶ

Wydatek potrzebny do wysuwu cylindra z prędkością 0,3 m/s

ܳ

௖

=

ܣ

1

∗ ݒ

ݏ

= 5026.5482 ∗ 0.3 = 90.4779

݈

݉݅݊

Obliczenie natężenia przepływu po stronie spływowej

ܳ

ଶ

=

ܣ

2

∗ ݒ

ݏ

=∗ 0,3 = 0,0011309

݉3

ݏ

= 11,309

݈

ݏ

= 67,8584

݈

݉݅݊

Dobór rozdzielacza

Założenia:

• Sterowanie ręczne (Z racji pracy w trudnych warunkach sterowanie

elektryczne może być zawodne)

• Rozdzielacz musi powracać do położenia neutralnego w którym

podnoszony przedmiot zatrzymuje się

• Musi umożliwiać podnoszenie i opuszczanie ładunku

Decyduję się na rozdzielacz 4/3 sterowany ręcznie z odciętym

przepływem w pozycji neutralnej. Z katalogu firmy Bosh rexroth

dobieram rozdzielacz o oznaczeniu: 4 WMM10E5X

Straty generowane przez rozdzielacz

Straty na przepływie przez P-A według wykresu (krzywa nr 17 przepływ

91l/min) wynoszą 6 bar, a na połączeniu B-T (krzywa nr 21 przepływ 68l/min)

wynoszą 5 bar .

Dobór filtra

Obliczenie natężenia przepływu przez filtr:

ܳ

௙

= 2 ∗ ܳ

ଶ

=

ܣ

2

∗ ݒ

ݏ

=∗ 0,3 = 2 ∗

0,0011309݉3

ݏ

= 2 ∗

11,309݈

ݏ

= 2 ∗

67,8584݈

݉݅݊

=

Dobieram filtr

SR1 10Q

Dla którego spadek cisnienia wynosi delta p =0,16 bara

Obliczenie pompy :

Określenie maksymalnego ciśnienia pracy pompy:

p ∗

ܣ

1

= ݌

2

∗ ܣ

2

+ ܨ + ݌

݀

Ciśnienie p2 generowane jest przez filtr oraz rozdzielacz

݌

ଶ

= ݌

௙

+ ݌

௥

= 11 + 0,16 + 10 = 21,16ܾܽݎ

Ciśnienie pd jest ciśnieniem, które może być wygenerowane przez straty w

układzie takie jak kolanka przewodów, opór przepływu przez przewody, opór

tarcia w siłowniku. Przyjmuję go jako zabezpieczenie.

Maksymalne ciśnienie generowane przez pompe

݌ =

݌

2

∗ ܣ

2

+ ܨ

ܣ

ଵ

= 127.2785ܾܽݎ

W celu regulacji prędkością wysuwu cylindra hydraulicznego decyduję się na

pompę wielotłoczkową o zmiennej wydajności PSP 3 63 F H M

Dane:

• Maksymalne ciśnienie pracy 150 bar

• Max Objętość robocza 63-80-100cm3

• Zakres obrotów od 800 do 1800 obr /min

Wartości przybliżone przy 1450 obr./min., olej mineralny HM wg ISO6743/4, ISO VG 32 wg ISO 3448,
temperatura 50 oC

Korzystając z wykresów zamieszczonych powyżej wymaganą wydajność

osiągniemy pracując na objętości roboczej 80cm3. Jeśli z jakichś względów

będziemy potrzebować prędkości wysuwu mniejszej niż założona możemy

zmienic objętość roboczą pompy, uzyskując oczekiwaną prędkość.

Do pompy należy zastosować silnik o mocy 28 kW.

Dobór przewodów średnic przewodów:

W celu doboru średnic przewodów korzystam z wykresu. Przyjmuję dla

ciśnienia 120 bar maksymalną prędkość przepływu w przewodach tłocznych

2m/s. Dla przewodu ssawnego dopuszczalną prędkość przepływu przyjmuję 1.6

m/s.

Na wykresie odpowiednio

• Linia pomarańczowa przewód ssawny od zbiornika do pompy – dobrana

średnica 36mm

• Linia zielona przewody tłoczne od pompy do siłownika – dobrana

średnica 32mm

• Linia niebieska przewody tłoczne od siłownika do zbiornika – dobrana

średnica 26mm

Dobór wielkości zbiornika:

Z zależności empirycznej podanej w

ܳ

௭

= 3 ∗ ܳ

௣

= 271,36

݈

݉݅݊

Z katalogu firmy Ponar dobieram zbiornik

UBEK 300 E E EP F

Zbiornik posiada filtr wlewowy w celu zapobiegania zanieczyszczeniu układu

oraz elektryczny sygnalizator poziomu oleju.

Obliczenie temperatury oleju

Założenia :

Jako czynnik roboczy przyjmuję olej o oznaczeniu

Właściwości:

ݎ݋ = 900

݇݃

݉

ଷ

ܿ =

Moce tracone

• W trakcie suwu roboczego

ܰ

ଵ

= ܳ

ଵ

∗ ݌

௦௧௥ଵ

= 1507.9645ܹ

ܰ

ଶ

= ܳ

ଶ

∗ ݌

௦௧௥ଶ

= 1262.1663ܹ

Czas wysuwu cylindra wynosi 4,3333s zatem strumień ciepła wywiązującego

sięw układzie wynosi

݂݅ =

ܰ

ଵ

∗ ݐ + ܰ

ଶ

∗ ݐ

ݐ

= 12,003ܹ݇

Przyjmując:

݇ = 14

ܹ

݉

ଶ

∗ ܭ

Oraz obliczając powierzchnię oddawania ciepłą zbiornika A=3,3m^2

A = 3,3m

ଶ

Temperatura cieczy będzie określona wzorem

ݐ

௖

=

݂݅

݇ ∗ ܣ

+ ݐ

଴

= 334ܭ

Zatem duża powierzchnia zbiornika zapewnia nam odpowiednią temperaturę

cieczy roboczej.

Dobór zaworu przelewowego

Dobieram zawór przelewowy firmy

RDDA–LAN z możliwością regulacji. Ciśnienie otwarcia

zaworu przelewowego przyjmuję 135bar