книги / Справочник механика на строительстве
..pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
Рис. II—13. Турботрансформа- |
20 |
||||||||
19 |
|||||||||
|
|
тор типа Б016А |
|
|
,/д |
||||
I — стопорное |
кольцо; |
2 — втулка: |
|
||||||
3 — резиновый |
манжет; |
|
4 — крыш |
17 |
|||||
ка; |
5 — крышка корпуса; |
6—насос |
|||||||
ное колесо (ведущая часть); 7—ган |
|
||||||||
ка; |
8 —шпилька; |
9 — колесо |
на- |
|
|||||
правляющего |
аппарата; |
|
10 — диск |
|
|||||
II — кольцо; |
12 — обойма |
обгонног |
|
||||||
муфты; |
13 — ролик |
обгонной |
муф |
|
|||||
ты; |
14 — уплотнительное |
кольцо; |
|
||||||
15 — шарикоподшипник; |
|
16 — коль |
|
||||||
цо; |
17 — шайба; |
18 — шарикопод |
|
||||||
шипник; |
19 — хвостовик; |
20 — сто |
|
||||||
порное кольцо; 21 — втулка; 22—ре |
|
||||||||
зиновый |
манжет; |
23 — крышка; |
|
||||||
24 — звездочка; 25—стакан; |
25-кор |
|
|||||||
пус; |
27 — ротор; |
28 — турбинное |
|
||||||
колесо; |
29 — жиклер; |
|
30 — винт; |
|
|||||
3/—уплотнительное |
кольцо; |
32—ша |
|
||||||
рикоподшипник; |
33 |
— |
шпонка; |
|
|||||
34 — болт; |
35 — ведомый |
|
вал; |
|
|||||
36 — пломба; |
37 — роликоподшип |
|
|||||||
|
|
ник; |
38 — кольцо |
|
|
|
Гидропривод
рабочую жидкость от центра лопаток к их периферии, сообщая ра бочей жидкости энергию, воспринятую от двигателя. С лопаток на сосного колеса рабочая жидкость, имеющая максимальный запас энергии, подводится к лопаткам турбинного колеса, отдавая энергию и приводя его во вращение. С лопаток турбинного колеса рабочая
Рис. II—14. Схема системы питания рабочей жидкостью турбо трансформатора Б012
/ — рабочая |
полость турботрансформатора: |
2 — манометр; 3 — двухпози |
|||||
ционный золотник управления; 4 — линия слива |
рабочей жидкости из ра |
||||||
бочей полости в бак; 5 — горловина |
бака; 6 — бак для |
рабочей |
жидкости; |
||||
7 — датчик |
термометра; |
8 — пеногаситель; |
9 — фильтр; |
10 — труба слива |
|||
рабочей жидкости; 11 — нагнетательная линия; |
12 — кран; 13 — радиатор; |
||||||
14 — линия |
всасывания; |
15 — линия |
слива |
при |
выключении |
золотника; |
|
|
|
16 — насос |
|
|
|
|
|
жидкость поступает в колесо направляющего аппарата |
(реактора), |
в котором обеспечивается возможность вновь подвести ее к насос ному колесу в определенном направлении. При этом турбинное и на сосное колеса вращаются в одном направлении. В этом случае меж ду обоими колесами осуществляется лишь гидравлическая связь.
С изменением нагрузок на ведомом валу турботрансформатора число его оборотов изменяется, причем когда числа оборотов веду щего и ведомых валов станут равными, ролики (обгонной муфты), автоматически прижимаясь к пазам звездочки, заклинят ведомую и ведущие части, образуя жесткую связь обеих частей, до тех пор, пока число оборотов ведомого вала не уменьшится.
Для полного отключения турботраисформатора с помощью зо лотника управления подача рабочей жидкости в круг циркуляции прекращается. При этом гидравлическая связь между турбинным и насосным колесами нарушается и происходит отключение, завершае мое за 1,5 мин, в течение которых оставшаяся в круге циркуляции рабочая жидкость удаляется через отверстия двух жиклеров, рас положенных на насосном колесе.
Отключение потока рабочей жидкости золотником управления должно производиться мгновенно. С этой целью золотник управле ния имеет пневматический сервопривод.
Автоматическое изменение крутящих моментов и скоростей вра щения ведущих валов турботрансформаторов сопровождается про скальзыванием турбинного колеса относительно насосного.
В процессе работы турботрансформатора рабочая жидкость на гревается, что вызывает необходимость иметь в системе питания охлаждающее устройство (радиатор).
Внешние характеристики турботрансформаторов Б012 и Б016А приведены на рис. II—15.
Мг М, (кгс.м)
|
80 |
|
|
|
|
75 |
|
|
|
|
70 \ |
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
65 |
,\\\ |
|
|
|
60 |
ч |
|
|
|
\Л |
|
|
|
q |
55 |
к__ |
|
|
|
л |
у к |
||
■1 |
50 |
|
||
|
к\ |
|||
■0? |
45 |
|
||
|
|
Ч |
||
■0,8 |
40 |
|
|
\ |
|
|
\ |
||
■0,7 |
35 |
|
|
|
|
|
|
||
■0,6 |
30 |
|
|
|
■0,5 |
25 |
|
|
/ |
-Op |
го |
|
|
|
|
|
УУ |
||
0,3 |
15 |
|
|
Mi |
|
|
|
||
■0,2 |
10 |
|
|
|
0,1 |
5 |
|
|
|
\
лчV\Nч-—
\о
ч
01 0,2 0,3 |
0,4 0,5 О,В 07 0,8 0,9 |
1,0 п г |
п^ПОО об/мин |
—— ■ т урботр. |
|
— — г—турботр. |
|
|
N=57p.c. |
N=51P .C. |
|
Рис. II—15, б. Внешняя характеристика турботранс форматора БОША
Преобразование крутящего момента приводного двигателя в тур ботрансформаторе с непрозрачной характеристикой и осевым распо ложением турбинного колеса выражается формулой
М2= Mi ± М3,
где Mi— крутящий момент, сообщаемый потоку рабочей жидко сти насосным колесом, в результате восприятия им энергии приводного двигателя;
M r- крутящий момент, развиваемый турбинным колесом в ре зультате восприятия им энергии потока рабочей жидкости;
М3— момент направляющего аппарата (реактора).
Гидронасосы
Мощность, передаваемая гидросистемой, зависит от производи тельности насоса и развиваемого давления Р рабочей жидкости. Эта зависимость выражается следующей фррмулой:
G + Р
Р = г 7Г к Г I см 2,
где р — давление рабочей жидкости в кГ/см2;
G — сила, противодействующая давлению рабочей жидкости (усилие, преодолеваемое исполнительным силовым органом гидросистемы), в кГ;
Р— усилие, действующее в системе, в кГ;
F — площадь поршня силового гидроцилиндра в см2.
В силовых гидравлических системах строительных и дорожных машин применяются плунжерные, шестеренные и лопастные насосы, развивающие давление до 250 кГ/см2, а в гидравлических системах управления — до 50 кГ/см2.
Ше с т е ре нные |
насосы. Производительность шестеренно |
|
го насоса (Q) |
|
|
Q = |
лР0 (Ра —Р 0) bn |
л/мин, |
|
ÏQ« |
|
где D0 — диаметр делительной окружности шестерни в мм\ Do— диаметр головок шестерен в иыг,
b — длина зуба в мм\
п — число оборотов в мин.
На рис. II—16 показан шестеренный насос НШ-32Э. Основные технические данные шестеренных насосов приведены в табл. И—20.
Ло п а с т н ые насосы. Производительность лопастных гид ронасосов (Q)
В и д А (к р ы ш к а сн я т а )
машин строительных Привод .второй Раздел
Рис. 11—16. Шестеренный насос НШ-32Э
/ — шестерня ведущая; 2 — корпус |
насоса; 3 — втулка; 4 — пружина; 5 — резиновое уплотнение; 6—ше |
стерня ведомая; 7 — крышка; 6 и |
9 — резиновые уплотнительные кольца; 10 — подвижные втулки; |
|
11 — манжет |
|
|
|
|
|
|
Та б л иц а |
II—20 |
|
|
|
Техническая характеристика шестеренных насосов |
|
|
||||
|
|
Наименование |
НШ-32Э |
НШ-46 |
НШ-60 |
МЗГА* |
||
Удельная |
производитель |
|
|
|
|
|
||
ность (расход рабочей жид |
32 |
48 |
60 |
|
|
|||
кости) в смг/об . . . . . |
|
1500 |
||||||
Число оборотов . . . . |
1625 |
1500 |
1500 |
|
||||
Давление рабочей жидко |
75 |
75 |
75 |
|
|
|||
сти |
в |
кГ/см2 ....................... |
|
100 |
||||
Производительность (рас |
|
|
|
( |
ЮО; |
|||
ход |
рабочей |
жидкости) в |
49 |
60 |
80 |
|||
л/мин |
. . . . . . . . |
1 |
160; |
|||||
Объемный |
к. п. д. . . . |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
200 |
|||
|
|
|||||||
|
* Насосы МЗГА производительностью 100, 160 и 200 л/мин осваиваются |
|||||||
производством. |
|
|
|
J [л/мин], |
|
|
||
|
|
Q |
|
(R« — Ri)bZ |
|
|
||
|
|
|
|
cos а |
|
|
||
где |
|
В—ширина ротора в мм; |
|
|
|
|
||
|
|
п— число оборотов в мин; |
|
|
|
|
||
Rz и Ri— наибольший и |
наименьший радиусы статора в мм; |
|||||||
|
|
ô— толщина лопасти в мм; |
|
|
|
|
Z— число лопастей;
а— угол наклона лопастей в град.
Производительность лопастных насосов отечественного произ водства колеблется от 50 до 250 л/мин при числе оборотов лопаст ного вала от 500 до 2000 в минуту.
Поршневые насосы. Производительность поршневого гидронасоса с радиальным расположением поршней (Q) определя ется по формуле
Л |
nDbnen г , |
Q |
= ----- ------[л/мин]; |
где D — диаметр поршня в мм; т — число поршней; е— эксцентрицитет в мм;
п — число оборотов в мин.
На рис. II—17 показан аксиально-поршневой насос переменной (регулируемой в зависимости от величины рабочего давления) про изводительности, зависящей от угла наклона оси симметрии блока цилиндров к оси симметрии приводного вала. В таком насосе угол наклона оси симметрии блока цилиндров 3 относительно оси сим метрии приводного вала изменяется под воздействием сервоцнлнндра 2. В насосах постоянной производительности этот угол не из меняется (в насосе НПА-64 угол наклона равен 30°),
Рис. II—17. Поршневой насос регулируемой производи тельности
/ — плунжер узла регулирования; 2 — сервоцилиндр наклона блока цилиндров; 3 — блок цилиндров
4. Гидравлические двигатели
Силовые гидроцилиндры применяются по конструк тивным соображениям с длинным и коротким ходом поршня; в гидровделиндрах с длинным ходом поршня отношение диаметра порш ня к его ходу принимают равным не более 1 : 10; 1 : 12.
В табл. II—21 приведены технические характеристики унифици
рованных гидроцилиндров экскаваторов Э-153, Э-153А |
и Э-153АШ, |
|||||
а в табл. II—22 данные об их рабочих усилиях и скорости штоков. |
||||||
|
|
|
|
Та б лица |
II—21 |
|
Технические характеристики гидроцилиндров экскаваторов |
||||||
|
Э-153, Э-153А и Э-153АШ |
|
|
|||
|
|
Диаметр |
Диаметр |
Рабочий |
Макси |
Вес |
Назначение гидроцилиидра |
ход пор |
мальная |
||||
поршня |
штока |
шня |
длина |
в кг |
||
|
|
в м м |
в м м |
в м м |
в м м |
|
Гидроцилиндры: |
120 |
55 |
1000 |
1400 |
56,5 |
|
стрелы ......................... |
||||||
рукояти |
ковша . . . |
80 |
55 |
800 |
1250 |
36,3 |
отвала |
бульдозера . . |
80 |
55 |
330 |
395 |
26,4 |
дополнительной опоры |
80 |
55 |
220 |
590 |
31,4 |
|
механизма поворота |
80 |
55 |
460 |
813 |
33,5 |
Усилие на штоке гидроцилиндра двухстороннего действия. Усилие (Pi) на штоке при работе поршневой полостью
TCD2
P i= p F t = p — — кГ,
4 усилие (Рг) на штоке при работе штоковой полостью
„ „ я (D2— d2) п Р2 = pF2 = р ---------------- кГ t
где р— рабочее давление в гидроцилиндре в кГ/см2;
Fi — рабочая площадь поршня со стороны поршневой полости в см2;
Fn— рабочая площадь поршня со стороны штока в см2; D — диаметр поршня в см;
d — диаметр штока в см.
|
|
|
|
|
|
Таблица |
II—22 |
|
|
Рабочие усилия в кГ и скорости штоков в см/сек |
|
||||||
гидроцилиндров экскаваторов Э-153, Э-153А и Э-153AIII |
|
|||||||
|
|
|
Скорости движения |
Рабочие усилия в кГ |
||||
|
|
|
штоков в см/сек |
|
|
|
||
Назначение гидроцилиндра |
|
< |
3 |
|
< |
3 |
||
|
|
|
g |
< |
S? |
< |
||
|
|
|
ю |
ю |
|
W |
||
|
|
|
сг> |
(Ô |
сГ) |
сг> |
сг> |
(Г) |
Гидроцилиндр: |
|
|
|
|
|
|
|
|
стрелы: |
опускании. . . . |
14,1 |
14,1 |
15,1 |
8500 |
8500 |
8500 |
|
при |
||||||||
при |
подъеме . . . . |
18 |
18 |
19,1 |
6680 |
6680 |
6680 |
|
рукояти: |
|
15,8 |
15,8 |
17 |
7520 |
7520 |
7520 |
|
при |
резании . . . . |
|||||||
при обратном ходе . . |
30,4 |
30,4 |
32,2 |
3920 |
3920 |
3920 |
||
ковша: |
резании . . . . |
31,6 |
31,6 |
34 |
3760 |
3760 |
3760 |
|
при |
||||||||
при разгрузке . . . . |
60,8 |
60,8 |
64,4 |
1980 |
1980 |
1980 |
||
дополнительных |
опор: |
15,8 |
7,1 |
3,7 |
3760 |
3760 |
3760 |
|
опускание .................. |
||||||||
подъем ....................... |
30,4 |
13,4 |
7 |
1980 |
1980 |
1980 |
||
отвала |
бульдозера: |
31,6 |
14,1 |
7,4 |
3760 |
3760 |
3760 |
|
опускание .................. |
||||||||
подъем . |
. . . . '. |
60,8 |
26,8 |
14 |
1980 |
1980 |
1980 |
|
механизма поворота . . . |
60,8 |
26,8 |
14 |
1980 |
1980 |
1980 |
Скорость движения штока гндроцилиндра:
Vi— скорость движения штока при работе поршневой полостью
Q |
4Q_ |
|
см!сек. |
|
nD3 |
14— 4 4 7
v2— скорость движения штока при работе штоковой полостью,
4Q
я ф 2 — d2) см/сек,
где Q— производительность масляного насоса в см2/сек;
Fi — рабочая площадь поршня со стороны поршневой полости в см2;
F2— рабочая площадь поршня со стороны штока в см2; D— диаметр поршня в см;
d—- диаметр штока в см.
На рис. II—18 показан силовой гидроцилиндр двухстороннего действия экскаватора Э-153, обеспечивающий перемещение рукояти с ковшом.
П |
26 25 |
2Ь 2Ь |
22 |
2) |
20 |
19 |
!д |
П |
16 |
Рис. II—18. Гидравлический цилиндр двухстороннего действия |
|||||||||
/ — задняя |
крышка |
цилиндра |
с ухом |
и втулкой; |
2 — штуцер |
для |
подвода |
рабочей жидкости; 3 — уплотнительное резиновое кольцо; 4 — поршень; 5 — ре зиновые манжеты; 6 — упоры; 7 — конус; 8 — хвостовик штока; 9 — шайба;
10 — резиновое уплотнительное кольцо; 11 — манжет; |
12 — контргайка; /3—шай |
||
ба; 14 — резиновый грязесъемник; 15 |
— ухо штока; |
16 — втулка; |
17 — крышка; |
IS __ бронзовая втулка; 19 — кольцо; |
20 — пружинное кольцо; |
21 — передняя |
крышка цилиндра; 22 — труба штока; 23 —шток в сборе; 24 — труба цилиндра; 25 — резиновое уплотнение; 2b — шайба; 27 — гайка
Поршневые гидродвигат ели . В гидросистемах строи тельных и дорожных машин силовой привод осуществляется порш невыми низкомоментными гидродвигателями, развивающими крутя щий момент менее 100 кГм при числе оборотов более 100 в минуту, и высокомоментными гидродвигателями с крутящим моментом не менее 100 кГм при числе оборотов не более 100 в минуту.
Высокомоментные поршневые гидродвигатели допускают осу ществление силового привода машин без понизительных редукторов, упрощая тем самым конструктивную компоновку машин. В тяжелых автогрейдерах, самоходных скреперах, экскаваторах и других строи тельных машинах высокомоментные гидродвигатели позволяют наи более целесообразно осуществлять привод их ходовых устройств по схеме «гидродвигатель — ведущее колесо». Основные технические