ГИДРОСИСТЕМА МОБИЛЬНОГО АГРЕГАТА СБОРА С ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА ПРОЛИВОВ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 9
1 СОСТАВ, НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ТИПА АКНС 12
1.1 Состав установки 12
1.2 Назначение установки 12
1.3 Конструктивные особенности установки 13
1.4 Принцип работы установки 13
1.5 Описание привода подъемного механизма цистерны 18
1.6 Описание привода подъемного механизма днища цистерны 18
1.7 Технические требования к гидросистеме 18
1.8 Задачи дипломного проектирования 19
2 АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
ГИДРОСХЕМЫ УСТАНОВКИ 23
2.1 Анализ и обоснование выбора принципиальной гидросхемы
мобильной установки 23
2.2 Состав и описание работы гидросхемы 23
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА 26
3.1 Расчет параметров системы гидропривода днища цистерны 26
3.2 Кинематический расчет для гидроцилиндров 26
3.3 Расчет параметров системы гидропривода подъемного механизма 30
3.4 Расчет гидромотора 32
3.5 Расчет и выбор трубопроводов 33
3.6 Определение потерь в гидросхеме 34
3.7 Тепловой расчет гидросистемы 38
3.8 Расчёт эффективности гидропривода 40
4 ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА 43
ВВЕДЕНИЕ 9
1 СОСТАВ, НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ТИПА АКНС 12
1.1 Состав установки 12
1.2 Назначение установки 12
1.3 Конструктивные особенности установки 13
1.4 Принцип работы установки 13
1.5 Описание привода подъемного механизма цистерны 18
1.6 Описание привода подъемного механизма днища цистерны 18
1.7 Технические требования к гидросистеме 18
1.8 Задачи дипломного проектирования 19
2 АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ГИДРОСХЕМЫ УСТАНОВКИ 23
2.1 Анализ и обоснование выбора принципиальной гидросхемы
мобильной установки 23
2.2 Состав и описание работы гидросхемы 23
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА 26
3.1 Расчет параметров системы гидропривода днища цистерны 26
3.2 Кинематический расчет для гидроцилиндров 26
3.3 Расчет параметров системы гидропривода подъемного механизма 30
3.4 Расчет гидромотора 32
3.5 Расчет и выбор трубопроводов 33
3.6 Определение потерь в гидросхеме 34
3.7 Тепловой расчет гидросистемы 38
3.8 Расчёт эффективности гидропривода 40
4 ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА 43
4.1 Выбор гидромотора 43
4.2 Выбор насосного агрегата 43
4.3 Выбор гидрораспределителя 45
4.4 Выбор предохранительного клапана 47
4.5 Выбор гидроцилиндров 49
4.6 Выбор рабочей жидкости 52
4.7 Выбор гидробака 53
4.8 Выбор фильтра 54
4.9 Выбор клапана ограничительного 56
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 57
5.1 Общие указания 57
5.2 Перед вводом автоцистерны в эксплуатацию 58
5.3 Подготовка автоцистерны к использованию 58
5.4 Правила эксплуатации 59
5.5 Правила пожарной безопасности 60
5.6 Правила и порядок осмотра и проверки готовности изделия к
использованию 61
5.7 Использование автоцистерны 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 68
ВВЕДЕНИЕ 9
1 СОСТАВ, НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ТИПА АКНС 12
1.1 Состав установки 12
1.2 Назначение установки 12
1.3 Конструктивные особенности установки 13
1.4 Принцип работы установки 13
1.5 Описание привода подъемного механизма цистерны 18
1.6 Описание привода подъемного механизма днища цистерны 18
1.7 Технические требования к гидросистеме 18
1.8 Задачи дипломного проектирования 19
2 АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
ГИДРОСХЕМЫ УСТАНОВКИ 23
2.1 Анализ и обоснование выбора принципиальной гидросхемы
мобильной установки 23
2.2 Состав и описание работы гидросхемы 23
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА 26
3.1 Расчет параметров системы гидропривода днища цистерны 26
3.2 Кинематический расчет для гидроцилиндров 26
3.3 Расчет параметров системы гидропривода подъемного механизма 30
3.4 Расчет гидромотора 32
3.5 Расчет и выбор трубопроводов 33
3.6 Определение потерь в гидросхеме 34
3.7 Тепловой расчет гидросистемы 38
3.8 Расчёт эффективности гидропривода 40
4 ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА 43
ВВЕДЕНИЕ 9
1 СОСТАВ, НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ТИПА АКНС 12
1.1 Состав установки 12
1.2 Назначение установки 12
1.3 Конструктивные особенности установки 13
1.4 Принцип работы установки 13
1.5 Описание привода подъемного механизма цистерны 18
1.6 Описание привода подъемного механизма днища цистерны 18
1.7 Технические требования к гидросистеме 18
1.8 Задачи дипломного проектирования 19
2 АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ГИДРОСХЕМЫ УСТАНОВКИ 23
2.1 Анализ и обоснование выбора принципиальной гидросхемы
мобильной установки 23
2.2 Состав и описание работы гидросхемы 23
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПРИВОДА 26
3.1 Расчет параметров системы гидропривода днища цистерны 26
3.2 Кинематический расчет для гидроцилиндров 26
3.3 Расчет параметров системы гидропривода подъемного механизма 30
3.4 Расчет гидромотора 32
3.5 Расчет и выбор трубопроводов 33
3.6 Определение потерь в гидросхеме 34
3.7 Тепловой расчет гидросистемы 38
3.8 Расчёт эффективности гидропривода 40
4 ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА 43
4.1 Выбор гидромотора 43
4.2 Выбор насосного агрегата 43
4.3 Выбор гидрораспределителя 45
4.4 Выбор предохранительного клапана 47
4.5 Выбор гидроцилиндров 49
4.6 Выбор рабочей жидкости 52
4.7 Выбор гидробака 53
4.8 Выбор фильтра 54
4.9 Выбор клапана ограничительного 56
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 57
5.1 Общие указания 57
5.2 Перед вводом автоцистерны в эксплуатацию 58
5.3 Подготовка автоцистерны к использованию 58
5.4 Правила эксплуатации 59
5.5 Правила пожарной безопасности 60
5.6 Правила и порядок осмотра и проверки готовности изделия к
использованию 61
5.7 Использование автоцистерны 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 68
Увеличение объемов нефтедобычи приводит к потребности большего количества обслуживаемой техники, при этом условия эксплуатации оборудования сопряжены с высокими нагрузками и перепадами температур, что существенно сокращает их срок службы. Современные реалии диктуют повышенные требования к специальной технике, и с каждым днём она должна обладать всё более совершенными характеристиками такими как надежность, срок службы и т.д.
Широкое использование гидроприводов в мобильной строительной технике определяется рядом их существенных преимуществ перед другими типами приводов и, прежде всего возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей. Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости (при условии хорошей плавности движения), возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиты системы от перегрузки и точный контроль действующих усилий. С помощью гидроцилиндров удаётся получить прямолинейное движение без кинематических преобразований, а с помощью гидромоторов передать вращательное движение на различные агрегаты, которые в противном случае предусматривают подключение к коробке отбора мощности.
Компактные гидродвигатели легко встроить в мобильную установку и соединить трубопроводами с насосной установкой, имеющий один или два насоса. Такая система открывает широкие возможности для контроля и оптимизации рабочих процессов, легко поддаётся модернизации, состоит, главным образом, из унифицированных изделий, серийно выпускаемых специализированными заводами. К основным преимуществам гидропривода следует отнести также достаточно высокое значение КПД, повышенную жёсткость и долговечность.
Гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использование. Это потери изменение вязкости применяемых рабочих жидкостей от температуры и утечки, снижающие КПД (коэффициент полезного действия) гидропривода и вызывающие разогрев рабочей жидкости. Внутренние утечки через зазоры подвижных элементов в допустимых пределах полезны, поскольку улучшают
условия смазывания и теплоотвода, в то время как наружные утечки приводят к повышенному расходу масла, загрязнению гидросистемы и рабочего места. Необходимость применения фильтров тонкой очистки для обеспечения надёжности гидроприводов повышает стоимость последних и усложняет техническое обслуживание. Работоспособность резко снижается при попадании воздуха и воды в рабочую жидкость. Изменение вязкости масла при его разогреве приводит к изменению скорости движения рабочих органов. Узлы гидропривода весьма трудоёмки в изготовлении. В связи с наличием внутренних утечек затруднена точная координация движения гидродвигателей[3].
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование гидросистемы мобильного агрегата сбора с поверхности грунта проливов углеводородных жидкостей, заключающееся в разработке гидросхемы, выборе гидроцилиндров, гидронасоса, гидрораспределителя, гидромотора, предохранительного клапана и проведении гидравлического и теплового расчетов.
Для этого решены следующие задачи:
- проведен анализ конструкции и принципа работы мобильной установки;
- рассмотрена принципиальная гидравлическая схема мобильной установки;
- произведен расчет основных параметров и выбраны элементы гидрообору- доования;
- определено влияние внешних воздействий на гидропривод;
- проведен анализ безопасности жизнедеятельности и функционирования гидропривода в составе изделия.
Выпускная работа состоит из пояснительной записки и графической части. В первом разделе пояснительной записки рассмотрено применение гидроприводов в мобильной технике, требования к гидроприводу и задачи выпускной работы. Во втором разделе приведен анализ и обоснование выбора принципиальной схемы разрабатываемой гидросистемы. В третьем разделе приведен расчет основных характеристик гидроприводов, в четвертом - выбор компонентов гидросхемы при-
вода. Пятый раздел посвящен вопросу безопасности жизнедеятельности при эксплуатации гидросистемы. В конце работы приведено заключение и библиографический список.
Широкое использование гидроприводов в мобильной строительной технике определяется рядом их существенных преимуществ перед другими типами приводов и, прежде всего возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей. Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости (при условии хорошей плавности движения), возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиты системы от перегрузки и точный контроль действующих усилий. С помощью гидроцилиндров удаётся получить прямолинейное движение без кинематических преобразований, а с помощью гидромоторов передать вращательное движение на различные агрегаты, которые в противном случае предусматривают подключение к коробке отбора мощности.
Компактные гидродвигатели легко встроить в мобильную установку и соединить трубопроводами с насосной установкой, имеющий один или два насоса. Такая система открывает широкие возможности для контроля и оптимизации рабочих процессов, легко поддаётся модернизации, состоит, главным образом, из унифицированных изделий, серийно выпускаемых специализированными заводами. К основным преимуществам гидропривода следует отнести также достаточно высокое значение КПД, повышенную жёсткость и долговечность.
Гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использование. Это потери изменение вязкости применяемых рабочих жидкостей от температуры и утечки, снижающие КПД (коэффициент полезного действия) гидропривода и вызывающие разогрев рабочей жидкости. Внутренние утечки через зазоры подвижных элементов в допустимых пределах полезны, поскольку улучшают
условия смазывания и теплоотвода, в то время как наружные утечки приводят к повышенному расходу масла, загрязнению гидросистемы и рабочего места. Необходимость применения фильтров тонкой очистки для обеспечения надёжности гидроприводов повышает стоимость последних и усложняет техническое обслуживание. Работоспособность резко снижается при попадании воздуха и воды в рабочую жидкость. Изменение вязкости масла при его разогреве приводит к изменению скорости движения рабочих органов. Узлы гидропривода весьма трудоёмки в изготовлении. В связи с наличием внутренних утечек затруднена точная координация движения гидродвигателей[3].
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование гидросистемы мобильного агрегата сбора с поверхности грунта проливов углеводородных жидкостей, заключающееся в разработке гидросхемы, выборе гидроцилиндров, гидронасоса, гидрораспределителя, гидромотора, предохранительного клапана и проведении гидравлического и теплового расчетов.
Для этого решены следующие задачи:
- проведен анализ конструкции и принципа работы мобильной установки;
- рассмотрена принципиальная гидравлическая схема мобильной установки;
- произведен расчет основных параметров и выбраны элементы гидрообору- доования;
- определено влияние внешних воздействий на гидропривод;
- проведен анализ безопасности жизнедеятельности и функционирования гидропривода в составе изделия.
Выпускная работа состоит из пояснительной записки и графической части. В первом разделе пояснительной записки рассмотрено применение гидроприводов в мобильной технике, требования к гидроприводу и задачи выпускной работы. Во втором разделе приведен анализ и обоснование выбора принципиальной схемы разрабатываемой гидросистемы. В третьем разделе приведен расчет основных характеристик гидроприводов, в четвертом - выбор компонентов гидросхемы при-
вода. Пятый раздел посвящен вопросу безопасности жизнедеятельности при эксплуатации гидросистемы. В конце работы приведено заключение и библиографический список.
В рамках выполнения выпускной квалификационной работы был рассмотрена гидросистема мобильного агрегата сбора с поверхности грунта проливов углеводородных жидкостей по следующему плану:
1) На основе анализа конструкции и принципа работы мобильной установки выбран тип гидропривода и разработана принципиальная гидравлическая схема мобильной установки.
2) рассчитаны и выбраны основные параметры гидропривода: P = 16 МПа, Q = 70 л/мин, Ыпол = 21 кВт, Ыпот = 26 кВт, ц = 0,80 и требуемых параметров насоса и гидроцилиндров.
3) выбран выпускаемый промышленностью аксиально-поршневой гидронасос, гидромотор, гидроцилиндры, выбрана гидроаппаратура (гидрораспределитель, предохранительный клапан и так далее), рабочая жидкость, фильтр.
4) рассчитаны и выбраны диаметры трубопроводов, выпускаемых промышленностью.
5) Обеспечены углы подъема днища в 90о и цистерны 35о с ограничителем высоты подъема и плавным замедлением.
6) рассчитаны потери давления в гидросистеме и давления за насосом, определен температурный режим работы гидропривода и требуемого объема бака рабочей жидкости (100 л).
7) Составлены требования безопасности эксплуатации гидравлического оборудования.
1) На основе анализа конструкции и принципа работы мобильной установки выбран тип гидропривода и разработана принципиальная гидравлическая схема мобильной установки.
2) рассчитаны и выбраны основные параметры гидропривода: P = 16 МПа, Q = 70 л/мин, Ыпол = 21 кВт, Ыпот = 26 кВт, ц = 0,80 и требуемых параметров насоса и гидроцилиндров.
3) выбран выпускаемый промышленностью аксиально-поршневой гидронасос, гидромотор, гидроцилиндры, выбрана гидроаппаратура (гидрораспределитель, предохранительный клапан и так далее), рабочая жидкость, фильтр.
4) рассчитаны и выбраны диаметры трубопроводов, выпускаемых промышленностью.
5) Обеспечены углы подъема днища в 90о и цистерны 35о с ограничителем высоты подъема и плавным замедлением.
6) рассчитаны потери давления в гидросистеме и давления за насосом, определен температурный режим работы гидропривода и требуемого объема бака рабочей жидкости (100 л).
7) Составлены требования безопасности эксплуатации гидравлического оборудования.
