Проектирование электрогидравлического рулевого привода.

Расчёт мощности электрогидравлического рулевого привода.

Расчёт и построение диаграмм давлений нагнетания жидкости гидронасосом р=f(δ )

3.1. Диаметр гидравлического цилиндра:

, м

– максимальный расчётный момент баллере руля.

Д= = 0, 55 м.

Где: * .

опорного момента.

–max угол перекладки руля.

= 2…2.5 – расстояние между баллером и осью цилиндров к диаметру цилиндра.

max давление рабочей жидкости.

– условное противодавление, учитывающее сопротивление в системе.

min КПД привода, соответствующий

Давление нагнетания жидкости, обеспечивающее работу рулевого привода при переднем и заднем ходе судна.

Р = н*м2

– КПД для отрицательных значений

Давления нагнетая жидкости при переднем ходе судна Таблица 4.

, град	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5
ɳ	0, 807	0, 835	0, 86	0, 882	0, 906	0, 93	0, 95	0, 97	0, 95	0, 93	0, 906	0, 882	0, 82	0, 835	0, 807
*	-8	-5, 5	-2, 5		3, 7	5, 9	5, 3		-5, 3	-5, 9	-3, 7		2, 5	5, 5
1+cos2δ	1, 34	1, 5	1, 64	1, 77	1, 87	1, 94	1, 98		1, 98	1, 94	1, 87	1, 77	1, 64	1, 5	1, 35
P*	-60, 9	-50, 5	-30, 7		55, 2	82, 4	74, 9		-68, 6	-72, 6	-46, 6			68, 9	86, 7

0, 55=1, 1 м-расстояние между баллером и осью цилиндра.

 

Давления нагнетая жидкости при заднем ходе судна Таблица 5.

, град	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5
ɳ	0, 807	0, 835	0, 86	0, 888	0, 9	0, 93	0, 95	0, 97	0, 95	0, 93	0, 9	0, 88	0, 86	0, 835	0, 807
*		7, 6	7, 2	6, 6	5, 8	4, 2	2, 2		-2, 2	-4, 2	-5, 8	-6, 6	-7, 2	-7, 6	-8
	88, 8	90, 3	90, 7	88, 1	80, 8	61, 5	36, 9		-34, 3	-55, 6	-67, 4	-70, 5	-69, 7	-65, 9	-61, 3
1+cos2δ	1, 34	1, 5	1, 64	1, 77	1, 87	1, 94	1, 98		1, 98	1, 94	1, 87	1, 77	1, 64	1, 5	1, 35

По полученным табличным данным строим диаграммы давлений

р=f(δ ) для переднего и заднего хода судна.

Необходимо упростить диаграммы р=f(δ )

Для этого надо линеаризовать кривые р=f(δ ) и пренебречь отрицательными давлениями, так как при них гидронасос не выполняет практически никакой работы.

При этом необходимо сохранить величины максимальных давлений и площади диаграмм.

 

 

Расчёт подачи гидронасоса.

Ход поршня рулевой машины при перекладке руля с борта на борт.

2Нmax=2 =2*1, 1*tg35=1, 04.

Необходимый объём жидкости при перекладки руля с борта на борт.

*1, 04=0, 493

Средняя действительная подача гидронасоса.

Qср= Vmax/T= 0, 017

Где Т=29с – время перекладки руля с борта на бор.

Теоретическая подача гидронасоса за один оборот ротора

= / =

Где =0, 82- средний объёмный КПД гидронасоса.

Теоретическая подача (объём жидкости) гидронасоса за один оборот ротора.

.

Где n=(1000 – 1600) об/мин – частота вращения ротора гидронасоса, при выборе которой необходимо ориентироваться на стандартную частоту вращения электродвигателя. По значению из таблицы определяем ход плунжера гидронасоса.

12, 3 = 0, 00123 м,

 

Диаметр плунжера гидронасоса.

	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5
Н, м	-0, 2	-0, 16	-, 013	-0, 1	-0, 075	-0, 049	-0, 02		0, 023	0, 049	0, 075	0, 1	0, 13	0, 16	0, 2

Таблица 6.

 

d= ,

где А= 0, 8…1, 3

Число плунжеров гидронасоса.

Ƶ = .

Где К=2 число секций гидронасоса

Ƶ – допускается в пределах 5 до 9

Расчёт и построение диаграммы давления р=f(H).

Упрощённые диаграммы р=f(δ ) перестраиваются в диаграммы давлений в функции хода поршня рулевой машины р=f(Н).

Для перехода от δ к Н используется выражение Н=

 

 

3.4.Расчёт и построение диаграмм М=f(H)

Вращающий момент электродвигателя.

М= ,

Рассмотрим передний ход судна.

В начале расчётного цикла перекладки происходит равномерное открытие гидронасоса в течении заданного времени

Ход поршня к концу пуска гидронасоса .

.

Где: =(1÷ 2) c- заданное время пуска.

объёмный КПД гидронасоса для давлений на участке пуска

i* = 0, 48 м,

диаграммы р=f(H) гидронасос работает на холостом ходу. При это электродвигатель будет развивать вращающий момент.

.

Значение вращающего момента электродвигателя Рс и Рз.

Мс=

На участке (Н5 ÷ Н6) диаграмма вращающий момент электродвигателя равен:

М= =1205, 8 Н*м,

Закрытие гидронасоса начинается за 5 градусов до максимального угла перекладки руля.

= 35 ͦ - =30 ͦ

При этом ход поршня гидронасоса.

м.

Вращающий момент электродвигателя при закрытии гидронасоса

= = 955, 88 Н*м,

Расчёт и построение диаграммы М=f(t)

Кривую объёмного КПД гидронасоса .

Представленную в табличном виде считают линейной с угловым коэффициентом.

а=

Время перекладки руля определяется на основании диаграммы Р=f(H). При это возможны следующие случаи:

А) если на участке хода поршня Δ H давления нагнетания жидкости р=0, то время перекладки руля на этом участке:

t= Δ H c,

где: ,

.

Δ H- приращение хода поршня на рассматриваемом участке:

Б) если на участке хода поршня Δ H давление жидкости р= :

t=- Δ H (c).

в) если на участке хода поршня Δ H давления жидкости р ≠ соnst, то

t=- (c).

где: значения объёмного КПД, в начале и конце рассматриваемого участка Δ H.

приращение давления на участке Δ H

При переднем ходу судна:

(H2-H1)= .

- =

a .

.

.

- c.

a 0, 0018* .

c.

.

- c.

a

- c.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: