Proiect comp. hidraulice 3CX

download Proiect comp. hidraulice 3CX

of 19

  • date post

    10-Jul-2016
  • Category

    Documents

  • view

    36
  • download

    4

Embed Size (px)

description

descriera unei pompe hidrulice si a unui cilindru

Transcript of Proiect comp. hidraulice 3CX

TEMA

Studiul i proiectarea sistemului hidraulic al unui buldoexcavator

Buldoexcavatorul este soluia eficient pentru activiti de ncrcare/descrcare sau spare pentru activitati de constructii. Puternic i uor de manevrat, buldoexcavatorul combin puterea, sigurana i uurina de manevrare. Buldoexcavatorul poate fi utilizat pentru a spa i de a ncrca att n spaii deschise, cat si in spatii inchise.

Fig.1 si 2 prezentare generalaCARACTERISTICI TEHNICEDimensiuni: Lungime total mainii: 6.375 mm Ampatament: 2223 mm Distana fa de centrul de rotire: 1355 mm Gard la sol: 400 mm nlimea la cabina 2930 mm nlimea maxim: 3880 mm Limea total cu cup: 2400 mm

Fig.3 Caracteristici tehniceMotor:

Productor: Perkins Model: 1104D-44TA Tip motor: diesel 4 timpi, supraalimentat Puterea motorului:74,76 kW / 100 CP Turaia nominal: 2200 rpm Cuplu maxim: 385 Nm Capacitate cilindric:4,4 L Alezaj i curs: 105x127 mm Nr. Cilindri: 4Sistemul electric: Baterie: 12/120 V/Ah Demaror: 4,8 kWGreuti: Capacitate cilindric:4,4 LDirecie: 3 poziii cu control electric Tip: 4 roi viratoare Cercul de virare: 4x4x4 Diametru de virare (fr frne): 11,24 m

Fig.4 3CX-standardSistemul hydraulic: Pompa: simpla cu roi dinate de tip PEMCO P3100 Debit maxim: 166 l/ min Presiune minima: 250 bar Filtru de ulei: filtru hidraulic n retur cu zon integrat filtru fin Radiator de ulei hidraulic:radiatorul de ulei hidraulic i de transmisieComenzi hidraulice: Control bra excavare prin joystick Control bra ncrctor prin joystickIncarcator: Capacitate cup: 1,1 m Fora de rupere la ridicare: 56,1 kN Fora de rupere cup: max. 81,6 kN Lime cup: 2400mm Capacitate de ridicare la nlime maxim: 3.440 kgExcavator: Fora de rupere cup: 59,1 kN Fora rupere bra: retras 31,8 kN;extins 22,4 kN

PROIECTAREA SISTEMULUI HUDRAULIC Pompa hidraulica este un ansamblu de componente, unite intr-o carcasa numita corp.Pompa hidraulica transform energia mecanicain energie hidraulica, n scopul transportarii fluidului care primete energia utila.Pompele hidraulice intalnite la utilajele de constructii sunt de regula de doua feluri:cu pistoanecu pinioaneEnergia mecanica necesara functionarii pompelor hidraulice este preluata de la motor fie direct prin axe canelate, cuplaje fixe sau cuplaje elastice, fie prin intermediul unor subansamble.Pompele hidraulice absorb lichidul hidraulic din rezervorul special destinat, ii maresc debitul si il introduce in instaltia hidraulica a utilajului cu presiune.Presiunea astfel formata este folosita pentru doua scopuri principale:deplasarea utilajului,actionarea cilindrilor hidrauliciBuldoexcavatorul este dotat cu doua pompe simple cu roti dintate de acelasi tip.UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRASOVFacultatea de Ingirerie Mecanica Specializarea Master Automobilul si Mediul

Debitul de ulei obtinut de la pompa este utilizat pentru actionarea cilindrilor hidraulici.17Sisteme Hidraulice pentru Aplicatii Mobile

Fig.5 Arhitectura instalatiei hidraulice a unui buldoexcavator 3CX

Descriere partilor componente ale circuitului hydraulic:Ccapac rezervor6Afiltru by-pass

JJconexiuni (dupa caz)6Bvalve aspiratie

P1pompa sectiunea principala7valve de prioritate

P2pompa sectiunea secundara10comutator picamer

P2Apunct de masura presiune11supapa secventa

Mconexiuni (dupa caz)12regulator circuit

MMcuplare rapida13supapa anticavitatie

3bloc supape pentru incarcator14supapa retinere

3Apunct de masura presiune (MRV)15cursa lina

3Bsupapa siguranta16cursa lina acumulator

3Ccomanda picamer26racitor ulei

3Dcomanda incarcator30mers rapid-optional

3Ecomanda cupa31comanda dreapta

3Fcomanda laterala picamer (ARV)32comanda stanga

3Gcomanda vibrare picamer33urcare stanga

3Jsupapa de retinere 34urcare dreapta

3Lvalva de descarcare35cilindru calare dreapta

3Msupapa principala36cilindru calare stanga

3Nsupapa descarcare37mers rapid-optional

3Qcontrol viteza circuit hidraulic38control putere AWS deplasare

4bloc comanda excavare39

4Acomanda cursa lenta40

4Bcomanda cursa brat41

4Cstabilizator42

4Dstabilizator43supapa soc

4Ecomanda cilindru cupa44SCRV

4Fcomana cupa45cupa excavat

4Gcomanda laterala masina46brat picamer

4Hoprire ARV51,52,53,54,56,57 cilindri ,cilindri, cilindri,

4Joprire ARV

4Kbrat lateral tija berbec (ARV)

4Lretragere brat lateral (ARV)

4Mbrat cupa lateral (ARV)

4Nretagere cupa lateral (ARV)

4Pinchidere cupa (ARV)

4QRetragere cupa (ARV)

5Bloc supape auxiliare (pentru cilindri calare)

5Asertar supate (ARV)

5Bauxiliare ARV)

5Cauxiliare ARV)

6filtru rezervor

Fig.6 dispunere pompe in circuitul hydraulic

CALCULUL POMPEI HIDRAULICEMrimi i uniti folosite pentru calculCuplu de torsiuneTNm

Presiune diferenialpbar

Turaienmin-1

Volum de dislocare geometr. pe rotaieVgcm3

Randament totaltValoare de referin cca. 0,85

PuterePkW

Randament mecanic hidraulicmhValoare de referin cca. 0,85

Volum de dislocareVgcm3

Debit volumicqvL/min

Randament volumetricvValoare de referin cca. 0,9

Diametru pomp cu roi dinateDcm

Lungime pomp cu roi dinateLcm

Lime roat dinat pomp cu roi dinateWcm

debit volumic in l/min = qv

Vg =35.05cmc

n=1000min^-1

v=0.9

qv calculat31.554l/min

P=22.4118kW

p=30bar

t=0.85

qv calculat381.001l/min

volum de dislocare geometric Vg=cmc/UVg = 2**Dd*h*L

Dd= diametrul de divizare4.2cm

qv=6.813l/minh= inaltimea dintelui0.9cm

n=1000min^-1L= lungimea dintelui1.5cmm

v=0.9Dz = m*z

Vg calculat7.57cmc vol. de dislocare

T=22.76Nm

p=30

v=0.9

Vg calculat40.518cmc

turatie in min^-1

qv=6.813l/min

Vg=7.57cmc vol. de dislocare

v=0.9

n=1000min^-1

P=22.41kW

T=22.76Nm

n=9402.45min^-1

moment de torsiune T= Nm

Vg=40.518cmc

p=30

mh=0.85

T calculat22.76Nm

P=22.41kW

n=9402.449min^-1

T calculat22.75Nm

presiunea diferentiala p= bar

T=22.76Nm

mv=0.85

Vg=40.518cmc

p calculat30bar

P=22.41kW

qv=381.001l/min

t=0.85

p calculat29.998bar

puterea P= kWP = (Q*p)/600

T=22.76Nm

n=9402.45min^-1

P calculat22.41kW

qv=381.001Nm

p=30

t0.85

P calculat22.328kW

Calcularea debitului de pompare a pompei cu roi dinate

D = diametru roata dintata n cmD3cm

L = latimea orificiului n carcasa pompei n cmL7.5cm

W = latimea rotii dintate n cmW1.5cm

Fig.7 Pompa cu roti dintate

Dd4.2cmdiametrul de divizare

h0.9cminaltimea dintelui

L1.5cmlungimea dintelui

z8dinti

m0.522modulul

L=7.5cm

D=3cm

W=1.5cm

Q calculat31.809cmc

Fig.8 Model pompa adoptata - simplul circuitDin catalogul de pompe :Se adopta modelul standardizat de pompa PERCO 197 -simplul circuitpresiune de lucru la 1000rpm=4000PSI p=275.789bar

debit = Q =111.581l/min

volumul geometric Vg =151.4l

turatia =n =1000min^-1

capacitate cilindrica = 0.99-3.94 inc.^3 adica

Pompa trebuie sa asigure in regimul cel mai nefavorabil o presiune nominala sistemului hidraulic cu respectarea conditiei: pn1.2*(pLd+p+pr)Unde,pn = presiunea nominala a servovalvei;

pLd = presiunea maxima in regim dinamic necesara invingerii sarcinii;

p = caderea/pierderea de presiune pe servovalva si care nu este mai mare de 70 bar;

pr = presiunea pe returul servovalvei este aproximativ egal cu 5 bar.

Fig 9 Circuit inalta presiune de comanda cupa si picamerHPCO _ circuit inalta presiune pentru excavator (bloc valve 4)

M _ conexiune hidraulica

MM _ cuplaje rapide

T _ circuit intoarcere ulei in rezervor

11supapa de sens

69cilindru cupa

72supap de lucru

73cilindru de putere brat

74supapa de retinere

76ventil inchidere

77ciocan picamer

Fig. 8 Cilindru hidraulicCalculul preliminar al diametrului interior al cilindrului hidraulicDiametrul preliminar se cal culeaza cu relatia:

Unde :

Fp forta din piston necesara impingerii [ daN ]

P presiunea normala de lucru in sarcina [daN/cm2]

m- randamentul mecanic al cilindrului ( 0.85-0.95 )

Presiunea P se adopta pe diverse criterii, considerand diametrul acoperitor deoarece

s-a tinutcontdefaptul caFp are valoarea maxima din intregul ciclu.

Se calculeaza diametrele interioare alecilindrilor :

Diametrul cilindrului pentru brat :rezulta 6,14cmDin catalogul de cilindrii hidraulici alegem cilindrul CHD12 /853 avand

urmatoarele caracteristici (figura 9.) :

Diametrul alezajului D =115 mm

Diametrul tijei d = 70 mm

Presiunea maxima de lucru

P = 280bar

Cursa c = 1226 mm

Fig. 10 Cilindru STASSe adopta presiuneadin sistemul hidraulic P = 250 barValoarea fortei de actionare a maneruluirezulta F=93200Nm

540mm

330mm

950mm

250mm

Efortul din tija cilindrului de actionare a bratuluirezulta F=74700Nm

unde:

=2040mm

=1425mm

=520mm

=500mm

Greutatea pamantului

Gp = 8750Nm

=greutatea specifica a pamantului

coeficient de afanare

coeficient de umplere

greutatea cupei cu pamant

greutatea cupei

greutatea pamantului

Fig. 11 Cupa inchisaEfortul din tija cilindrului de antrena