Гидростанция . Чертежи, расчеты и 3D-модели

И так, с чего начать проектирование гидростанции, конечно с расчета основных параметров и подбора комплектующих.

В начале необходимо определится какое же усилие развиваемое штоком гидроцилиндра нам необходима.

Допустим нам необходимо чтобы усилие выдвижения шток гидроцилиндра бало ровно 15т или 15000 кг. т.е F=15000 кгс

Насос

Гидравлические насосы являются силовыми элементами гидропривода, преобразующими механическую энергию вращения приводного вала в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости, которая подается по трубопроводам к гидродвигателям. Наиболее распространенный тип насосного агрегата для нагнетания гидравлической жидкости в систему изготавливается на базе шестеренного насоса. Диапазон рабочих давлений от 2 до 310 бар, производительности от 0,5 до 100 л/мин (стандартная линейка насосов) и выше 100 л/мин. вплоть до 5000 л/мин. (поставляются под заказ). Подобные решения широко применяются в мобильной и индустриальной технике. Следующий тип насосных агрегатов – с пластинчатыми насосами. Данный тип насосов обеспечивает более равномерную подачу в сравнении с шестеренными насосами и большую производительность. Диапазон рабочих давлений несколько ниже и редко превышает 160 бар (импортной промышленностью выпускаются насосы на 210 и более бар). Пластинчатые насосы могут выпускаться одно- и двухпоточными, с фиксированной и регулируемой производительностью, а также сквозным валом для установки дополнительного насоса, например, шестеренного. Данный тип насосов распространен в станкостроении и гидроприводах широкого круга применения. Насосные агрегаты с аксиально-поршневыми насосами отличаются компактностью и вытекающей из этого минимальной массой. За счет использования рабочих органов, обладающих небольшими радиальными размерами и, следовательно, сравнительно малым моментом инерции, в таких машинах реализуется возможность быстрого регулирования частоты вращения. Помимо этого, к преимуществам аксиально-поршневых насосов относится способность к функционированию при высоком давлении (до 400 бар) и высокие значения коэффициента полезного действия (до 95%). Среди недостатков машин этого типа следует отметить солидную стоимость, сложность конструкции, а также существенную пульсацию подачи. Аксиально-поршневые насосы получили наиболее широкое применение в гидроприводах машин, работающих в средних и тяжелых режимах внешних нагрузок с большой частотой включения. Возможно изготовление агрегатов с 2-3 поточными насосами приводимыми в движение одним электродвигателем, что позволяет уменьшить габариты системы и использовать различные комбинации производительности и давления при решении широкого круга задач.

В нашей гидросистемы мы будем использовать один из самых распространенных и дешевых насосов НШ

Максимальное давление на выходе насосов НШ -21 МПа, т.е Р=21 МПа

Вводя значения диаметра, поршня подбираем диаметр чтобы усилие примерно получилось ,как нам необходимо, F=15000 кгс.

Получили Диаметр поршня, d=100 мм.

Допустим в качестве рабочего органы мы будем использовать гидроцилиндр передней навески Т-150 ГЦ 100.50.250.560

Гидроцилиндр передней навески трактора Т-150 ГЦ 100.50.250.560

Гидроцилиндр двухстороннего действия

Внутренний диаметр гидроцилиндра 100 мм

Диаметр штока 50 мм

Ход поршня 250 мм

Межосевое расстояние 560 мм

Гидроцилиндр ГЦ100.50.250.560 предназначен для управления передней навески трактора Т-150.

Устанавливается на трактора ХТЗ.

Рассчитаем объем поршневой полости при помощи калькулятора

Объем поршневой полости = 1.96 л

Т.е для того чтобы выдвинуть шток данного гидроцилиндра нам необходимо «влить» в поршневую полость 2 литра масла.

Теперь выбираем насос исходя из номинальной подачи л/мин.

Выберем насос НШ-10 он имеет номинальную подачу 21 л/мин. Т.е чтобы выдвинуть поршень (заполнить поршневую полость) нужно время равное примерно 6 сек.

Если нас устраивает данная производительность насоса, то выбираем дынный насос НШ-10.

Далее выберем электродвигатель для насоса

А мы воспользуемся калькулятором для расчета мощности электропривода насоса:

Минимальное необходимая мощность приводного двигателя -8.6 кВт , выбираем ближайшее значение и принимаем 7.5 кВт.

Исходя из полученной мощности 7.5 кВт и частоты вращения 3000 об/мин выбираем электродвигатель АИР112М2

Так же из расчета на калькуляторе выбираем объем рабочего бака- 63 л.

Еще один вариант расчета объема бака — (минутная подача насоса) * 3 (или на 4, если плохие условия охлаждения).

21 л/мин х3 =63 литра объем бака.

Бак

Гидравлический бак служит для хранения циркулирующей в гидросистеме рабочей жидкости, выделения из нее воздуха и частичного охлаждения. При проектирования бака должны быть обеспечены нормальные условия всасывания и деаэрации рабочей жидкости. Размеры и форма бака тесно связаны с температурным режимом в гидроприводе, поскольку через стенки бака в окружающую среду передается некоторая часть тепловой энергии, выделяемой в процессе функционирования гидросистемы. В процессе производства все баки подвергаются обязательной проверке на герметичность и последующей окраске с использованием специальных технологий и материалов, стойких к горячему маслу. Для контроля уровня жидкости в гидробаке имеется визуальный индикатор уровня. Слив жидкости осуществляется через сливное отверстие или кран, расположенные в нижней части гидравлического бака. Нами разработаны гидравлические баки различных конструкций и типоразмеров, ознакомиться с которыми Вы можете в соответствующем разделе каталога.

Далее собираем выбранные насос и электродвигатель через втулочную-пальцевую муфту.

Собираем насос, крышку бака и бак.

Предохранительный перепускной клапан

Предохранительный клапан предназначен для защиты от механического разрушения оборудования гидросистемы и трубопроводов избыточным давлением сверх установленного, путём автоматического слива избытка рабочей жидкости в бак. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса жидкости при восстановлении рабочего давления.