Разработка регулируемого аксиально-плунжерного насоса на базе насосов серии 313 для использовани

ВВЕДЕНИЕ

Развитие спроса на строительно-дорожную технику заставило отечественных машиностроителей расширять линейку типоразмеров выпускаемой продукции, а также создавать принципиально новые для нашей страны машины. За последние годы стало производиться множество разнообразной техники, но в относительно небольших количествах. Основной проблемой при модернизации существующих и создании новых типов машин и оборудования являлось и является отсутствие широкой базы комплектующих агрегатов и элементов гидропоивода. Именно гидросистема является самым слабым звеном в отечественной технике.

Современная дорожная и строительная техника уже на стадии проектирования учитывает все тенденции технического развития. Иначе она не будет соответствовать современным требованиям. Модельный ряд машин должен быть широким, элементная база – непременно новой, собранной из высокоточных, надежных компонентов. Все эти требования всецело относятся и к элементам объемного гидропривода, являющегося неотъемлемой частью современной мобильной техники

Применение в конструкциях машин импортных комплектующих, безусловно, повышает надежность техники, но в то же время ведет к ее удорожанию и, как следствие, снижению конкурентоспособности на внутреннем рынке.

Темой курсового проекта выбрано проектирование регулируемого аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком, как альтернативы для насоса Bosch - Rexroth, используемого в настоящее время в гидроприводе экскаватора ЕТ-25.

1.ВЫБОР ПРОТОТИПА

В гидроприводах строительных, дорожных и других мобильных машин применяются насосы различных типов, которые являются наиболее сложным гидравлическим оборудованием. Условно насос принято считать "сердцем" любого гидропривода машины: при отключенном насосе или в случае его отказа ни один из гидродвигателей не может быть приведен в действие. Работоспособность насоса определяет безотказность работы всего гидропривода машины. Отсюда вытекает важность изучения конструкции, знание принципа действия и умелого обслуживания насосов, гидромоторов, а также другого гидрооборудования.

Насос предназначен для обеспечения перемещения рабочей жидкости в процессе преобразования механической энергии приводного двигателя внутреннего сгорания или электромотора в энергию потока рабочей жидкости, поэтому назначение насоса - нагнетание рабочей жидкости в трубопроводы.

Обычно насос считается источником создания давления в гидравлической системе. Однако такое определение неточно, так как для получения давления должно быть создано сопротивление потоку рабочей жидкости в виде внешней нагрузки на валу гидромотора.

Основными параметрами любого насоса являются рабочий объем V, номинальное давление Рном и номинальная частота вращения nном, а производными - производительность (подача) Qном, потребляемая мощность Nном, а также полный КПД.

В гидроприводах мобильных машин применяют роторно-вращательные и роторно-поступательные насосы, которые по виду рабочих органов разделяют на шестеренные, шиберные (пластинчатые) и поршневые. По углу между осями блока и поршня различают радиальные и аксиальные поршневые насосы. По механизму передачи движения радиально-поршневые насосы классифицируют на кулачковые и кривошипные, а аксиально-поршневые - с наклонным блоком и с наклонным диском.

Насосы могут быть выполнены с нерегулируемым и регулируемым рабочим объемом и предназначены для работы как в режиме объемного насоса, так и в режиме объемного гидромотора (насоса-мотора) с реверсивным и нереверсивным направлениями вращения и с постоянным и реверсивным направлениями потока.

Сравнительная оценка основных параметров гидромашин различных типов показывает, что каждый тип имеет определенные конструктивные особенности, которые определяют область их использования, целесообразную с технической и экономической точек зрения.

Шестеренные насосы широко используют в мобильных машинах небольшой мощности при низком и среднем давлении в гидросистеме. Они достаточно надежны в эксплуатации, менее требовательны к чистоте рабочей жидкости и имеют меньшую стоимость по сравнению со стоимостью гидронасосов других типов.

Применение аксиально-поршневых гидронасосов наиболее целесообразно при среднем и высоком давлении в гидросистемах мобильных машин и цикличном характере изменения внешней нагрузки. Дополнительные устройства обеспечивают реверсирование потока и изменение подачи.

Аксиально-поршневые насосы имеют более высокий полный КПД, по сравнению с КПД шестеренных и пластинчатых насосов. Объемный КПД аксиально-поршневых насосов начинает заметно снижаться только при вязкости рабочей жидкости менее 10 мм²/с, для пластинчатых насосов этот предел вязкости составляет 50-80 мм²/с, а для шестеренных - 80 мм²/с.

В результате анализа современных конструкций аксиально-поршневых насосов установлено следующее:

1. Основным направлением совершенствования конструкций аксиально-поршневых гидронасосов является улучшение энергетических показателей, главным образом, путем увеличения номинального давления, частоты вращения и угла наклона блока цилиндров. По критерию наименьшей стоимости объемного гидропривода максимальное давление следует повысить до 32-40 МПа. Частоту вращения можно повысить 20-30% путем создания избыточного давления во всасывающей гидролинии. Повышение частоты вращения связано с необходимостью соединения насосов непосредственно с коленчатым в