Введение 4
1 Состояние вопроса 6
1.1. Конструктивные решения строительных кранов 6
1.2. Анализ исследований термодинамического состояния
систем крана 13
2 Теоретические исследования гидропривода крана с системой рециркуляции
рабочей жидкости ..20
2.1 Обоснование структуры и конструктивных параметров
гидропривода с системой рециркуляции рабочей жидкости 20
2.2. Моделирование системы рециркуляции потока рабочей
Жидкости 22
2.3 Создание макроблоков для рециркуляционной системы
гидропривода 28
3 Экспериментальные исследования 38
3.1 Задачи, методика проведения экспериментальных
Исследований 38
4 Разработка системы управления температурным режимом гидропривода 47
4.1 Автоматизация проектирования рециркуляционной
системы 49
Заключение 51
Основные результаты и выводы 52
Список использованных источников 53
Приложение
Актуальность темы. Социально экономическое развитие страны в соответствие с национальными проектами создает условия для больших инвестиций, в том числе в строительный комплекс. Реализация национальных проектов в области строительства предполагает привлечение большого числа гидрофицированных машин, конструкции которых должны учитывать суровые условия климата северных территорий.
Строительные краны подвержены сильному воздействию внешних факторов жесткого климата (отрицательная температура и ветровой обдув), вызывающих дискомфортные условия работы машиниста крана. Автомобильные краны имеют одну силовую установку на базовом шасси, обеспечивающую работу системы приводов. В этих условиях наблюдается дефицит тепла в кабине машиниста. В гидроприводе, имеющем значительную протяженность гидролиний, повышается вязкость рабочей жидкости, идет рост потерь давления, ухудшаются функциональные и эксплуатационные характеристики гидросистемы. Увеличение вязкости (в пределах прокачиваемости жидкости) создает большие потери при движении рабочей жидкости по каналам гидроаппаратов, а также значительному разряжению во всасывающей гидролии, что может быть причиной кавитации насоса. В пусковых режимах работы гидропривода при прохождении рабочей жидкости через дроссель, возникает пик давления, превышающий допустимое значение и сопровождающийся шумом и кавитацией. Высокое давление рабочей жидкости ведет к разрывам трубопроводов и шлангов высокого давления, растет процент отказов гидросистемы (30 - 50% от отказов по машине). Для обеспечения устойчивой циркуляции рабочей жидкости пик давления не должен превышать 15 - 20%.
Все это определило необходимость совершенствования систем гидропривода автомобильных кранов путем разработки нового дроссельного гидропривода с принудительной системой рециркуляции рабочей жидкости по замкнутому кругу.
Цель работы- повышение надежности автомобильных кранов, работающих в условиях низких температур путем применения в системе гидропривода рециркуляции рабочей жидкости.
Задачи исследования:
1) предложить схему рециркуляции рабочей жидкости для обеспечения температурного режима гидропривода в условиях низких температур (до - 600С).
2) установить в ходе теоретических исследований, лабораторных и производственных экспериментов устойчивость процессов рециркуляции рабочей жидкости гидропривода крана;
3) обосновать термодинамические характеристики рабочей жидкости дроссельного гидропривода замкнутого типа с системой рециркуляции в зависимости от перепада давления на дросселе и утечек тепла.
Диссертационная работа является законченной
научно-исследовательской работой, содержащей научное обоснование, теоретические разработки и внедрение технических средств, обеспечивающих решение важной проблемы. Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем.
1. Решена проблема повышения надежности работы строительных кранов за счет использования эффекта рециркуляции рабочей жидкости гидропривода при низких температурах.
2. Устойчивость рециркуляции рабочей жидкости обеспечивается регулированием перепада давления на дросселе и расхода рабочей жидкости. Выявлено влияние параметров щелевого дросселя на процесс нагрева рабочей жидкости.
3. Определены многофакторные регрессионные модели, позволяющие по упрощенной методике определять основные характеристики системы рециркуляции гидропривода.
4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке управляющего модуля по автоматической оценке состояния гидропривода с системой рециркуляции рабочей жидкости.
5. Разработана методика автоматизированного проектирования дроссельного гидропривода с системой рециркуляции рабочей жидкости при температуре окружающего воздуха до минус 60 0С.
