Расчет гидроприводов

а) В расчете гидропривода учитываются требования к промысловым механизмам:

-лебедки траловые по ОСТ 5.2075-73

-лебедки кабельные по ОСТ.5.2074-73

-лебедки вытяжные по ОСТ5.2073-73

б) Расчет гидропривода должен учитывать правила и нормы проектирования судовой системы гидравлики по
ОСТ 5.5022-70 и производится с учетом возможности кратковременной работы промыслового механизма с перегрузкой, обусловленной пульсирующим характером изменения усилия натяжения в канате.

Исходные данные для расчета следует принимать по техническому заданию на разработку курсового проекта и предварительного расчета проработки редуктора промыслового механизма.

Исходными данными для расчета являются следующие величины:

- номинальное усилие натяжения каната на барабане механизма, Н (кгс),

- (средняя по слоям) скорость выбирания каната, м/с (м/мин);

- скорость травления каната, м/с (м/мин);

-диаметр каната, м;

- диаметр барабана, м;

- общий коэффициент полезного действия барабана и редуктора механизма;

- число слоев навивки каната на барабан.

При расчете гидропривода промыслового механизма скорости выбирания и травления каната следует принимать как средние по всей длине каната, а усилие натяжения каната относится к верхнему слою навивки каната на барабан.

С учетом пульсирующего характера нагрузки при выбирании канатов, который в зависимости от условий промысла, увеличивает усилие натяжения, в расчете следует использовать коэффициент динамичности равным 1,25 и максимальное усилие натяжения каната следует принимать, кВт:

(7.6)

Таблица 7.2 Значение КПД

Тип передачи	В масляной ванне	Открытая	Примечание: 1. Для зубчатых передач меньшие значения КПД, относятся к коническим колесом, а большие – к цилиндрическим. Ориентировочные значения К.П.Д. закрытых передач в масляной ванне приведены для колёс, выполненных по 8-му классу точности, а для открытых по 9-му классу точности. При более точном выполнении колёс, значение К.П.Д. может быть повышено на 1-1,5%; при меньшей точности – соответственно понижено. 2. Для червячной передачи значение К.П.Д. следует уточнить после установления основных параметров. 3. Для фрикционной передачи больше значения относятся к передачам с разгруженными опорами. 4. Потери на трение в подшипниках оцениваются следующими коэффициентами: для одной пары подшипников качения ; для одной пары подшипников скольжения 5. В механизмах лебёдок учитывают дополнительные потери в блоках, обусловленные трением в подшипниках и жестокостью каната.
1) Зубчатая передача 2) червячная передача с цилиндрическим при числе заходов червяка: 1…….. 2…….. 3-4…... 3) Цепная передача (роликовой, втулочной или зубчатой цепью) 4) Фрикционная передача 5) Ремённая передача (плоско или клиноременная)	0,95÷0,97 0,70 0,75 ÷ 0,80 0,80 ÷ 0,90 0,94÷0,97 0,94 ÷ 0,97 0,90 ÷ 0,95	0,93÷0,94 0,50 0,60 0,9 0,90 0,94÷0,97

в) При расчете крутящего момента и выбора гидромотора определяется средний размер навивки каната на барабан, м:

(7.7)

где: – диаметр второго слоя навивки каната на барабан; м

- диаметр верхнего слоя навивки каната на барабан; м

- Определяется скорость выбирания каната на верхнем слое навивки на барабан, (м/мин):

(7.8)

- Определяется мощность гидромотора, кВт:

(7.9)

- Определяется наибольшая мощность гидромотора, кВт:

- исходя из величины мощности гидромотора , по действующей технической документации, приведенной в справочниках на гидроэлементы выбирается гидромотор. При необходимости повышения частоты вращения вала гидромотора в режиме травления каната с соответствующим снижением усилия натяжения следует применять два гидромотора мощностью или один гидромотор большей мощности (следующего типоразмера).

- Определяется частота вращения барабана лебедки; (м/мин):

(7.10)

где м/с (м/мин) – в случае заданного равенства скоростей при выбирании и травлении каната;

м/с (м/мин) – в случае повышенной скорости травления каната.

- Определяется передаточное отношение редуктора механизма:

(7.11)

где: - номинальная частота вращения вала гидромотора, (об/мин);

- частота вращения барабана, (об/мин).

- Определяется крутящий момент на верхнем слое каната на барабане, Н∙м (кгс∙м).

(7.12)

- Определяется крутящий момент на валу гидромотора, Н∙м (кгс∙м):

(7.13)

г) Расчет наибольшего рабочего давления в гидросистеме привода гидравлического производится следующим образом:

- Определяется перепад давления на гидромоторе механизма, необходимый для создания заданного натяжения каната, МПа (кгс/см²):

(7.14)

где: - рабочий объем гидромотора, м³ (см³);

- общий коэффициент полезного действия гидромотора.

- необходимо принять внутренний диаметр трубопроводов , , гидросистемы и принимается в зависимости от скорости рабочей жидкости.

- Скорость рабочей жидкости в соответствии с рекомендациями по ОСТ 5.5022-70 см/с(м/с):

(7.15)

где: Q_мв - расход рабочей жидкости;

площадь внутреннего сечения трубопровода;

- внутренний диаметр напорного трубопровода, м (см);

- внутренний диаметр сливного трубопровода, м (см);

- внутренний диаметр трубопровода всасывания, м(см);

= 3 м/с (см/с) – скорость рабочей жидкости в трубопроводе напора;

= 2 м/с (см/с) – скорость рабочей жидкости в трубопроводе слива;

м/с (см/с) – скорость рабочей жидкости в трубопроводе всасывания, в соответствии с ОСТ 5.5022-70

- Определяется число Рейнольдса:

(7.16)

где: - коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости при расчетной температуре, принимаемый по технической документации на рабочую жидкость, м²/с (сСт).

- Определяется режим течения рабочей жидкости в трубопроводе:

ламинарный -

турбулентный -

- Определяется коэффициент сопротивления трения при движении рабочей жидкости по трубам:

для ламинарного режима -

для турбулентного режима -

- Определяется суммарная потеря давления в прямолинейных участках трубопровода, МПа (кгс/см ):

(7.17)

где: - объемный вес рабочей жидкости, Н/м³ (кгс/м³);

- длина участка трубопровода, м;

- ускорение свободного падения, м²/с (см²/с).

- Определяется общая потеря давления в гидросистеме, МПа (кгс/см²):

(7.18)

где: - потери давления в прямолинейных участках трубопровода, в изогнутых участках трубопровода, от местных сопротивлений, от гидроэлементов, от разности высот входа и выхода рабочей жидкости в трубопроводе, и при правильном подходе и выбора гидроэлементов практика показывает – потери давления находятся в пределах 1÷2,5МПа (кгс/см²).

- Определяется номинальное рабочее давление в гидросистеме привода механизма, МПа (кгс/см ).

(7.19)

- Определяется максимальное давление в гидроприводе (с учетом пульсации нагрузки), МПа (кгс/см ).

(2.20)

д) Для определения максимального расхода рабочей жидкости при обеспечении скоростных характеристик промыслового механизма необходим следующий расход жидкости гидромотором, м /с (см /мин):

(2.21)

где: - значение объёмного коэффициента полезного действия приводится в действующей технической документации на гидромоторы.

- Необходимая производительность насоса приравнивается к max расходу гидромотора: .

е) Элементы защиты гидропривода – предохранительные клапаны, напорные золотники должны срабатывать при достижении давления равного .

При срабатывании должен обеспечиваться перепуск полного расхода рабочей жидкости.

Фильтры должны обеспечивать следующую тонкость очистки рабочей жидкости:

- при заливки и подпитки, мкм…не более 20;

- в контуре гидропривода, мкм…не более 40;

- в системе гидроуправления, мкм…не более 16.

ж) Определяется мощность насоса, кВт:

(2.22)

где: - давление настройки предохранительного клапана, МПа (кгс/см²);

- общий К.П.Д. насоса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Свешников В.К., Усов А.А. Смазочные гидроприводы: Справочник. - М: Машиностроение, 1982.-464с.

2 Чаплыгин Ф.Т. Работа грузоподъемных устройств в условиях промысла. - М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982.-144с.

3 МРХ CCСP ГПО «Дальрыба» НПО «Дальрыбтехчентр». Справочник по промысловым механизмам и судовому такелажу.-Владивосток: 1990.-148с.

4 Карпенко В.П., Торбан С.С. Механизация и автоматизация процессов промышленного рыболовства. М.: Агропромиздат- 1990.-464с.

5 Черепанов Б.Е. Судовые вспомогательные и промысловые механизмы, системы и их эксплуатация. - 1986.

6 Габрюк В.И. Механизация и автоматизация процессов промышленного рыболовства. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по теме. «Проект ваерной лебедки для механизации тралового лова» для студентов специальности 3115АТИ. - Владивосток, Дальрыбвтуз, 1990. - 35.

7 Черепанов Б.Е. Лебедки рыболовных траулеров. Мурманское книжное издательство, г. Мурманск, Дом печати.- 1966.

8 Габрюк В.И., Кулагин В.Д. Механика орудий рыболовства и АРМ промысловика.-М.: Колос, 2000.-416с.

9 Решетов Д. Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.

10 Кудрявцев В. Н. Детали машин. – Л.: Машиностроение, 1980. – 464 с.

11 Иосилевич Г. Б. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 с

12 Детали машин: Атлас конструкций / Под ред. Д. Н. Решетова. В 2-х частях. – М.: Машиностроение, 1992.

13 Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов. – М.: Высш. шк., 1985. – 415 с.

14 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. – М.: Машиностроение, 1992.  Т.1. – 816 с.; Т.2 – 783 с.; Т.3 – 720 с.

15 Иванов М. Н. Детали машин.–М.: Высш. шк., 1998. – 383 с.

16 Кузьмин А. В. и др. Расчеты деталей машин: Справочное пособие / А. В. Кузьмин, И. М. Чернин, Б. С. Козинцов. – Мн.: Вышейш. шк., 1986. – 400 с.

17 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. – М.: Машиностроение, 1992. Т.1. – 816 с.; Т.2 – 783 с.; Т.3 – 720 с.

18 Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник. – Л.: Машиностроение, 1983. – 464 с.

19 ГОСТ 2.001-93 ЕСКД. Общие положения.

20 ГОСТ 2.104-2006 ЕСКД. Основные надписи.

21 ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

22 ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы.

23 ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам.

24 ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы.

25 ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы.

26 ГОСТ 2.303-68 ЕСКД. Линии.

27 ГОСТ 2.305-2008 ЕСКД. Изображения — виды, разрезы, сечения.

28 ГОСТ 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.

29 ГОСТ 2.308-79 ЕСКД. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.

30 ГОСТ 2.309-73 ЕСКД. Обозначение шероховатости поверхностей.

31 ГОСТ 2.312-72 ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.

32 ГОСТ 2.316-2008 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.

33 ГОСТ 2.703-68 ЕСКД. Правила выполнения кинематических схем.

34 ГОСТ 2.704-76 ЕСКД. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ