Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство аграрної політики України
Державний вищий навчальний заклад
«ДЕРЖАВНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНІЗАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
Кафедра механізації
землеробства
Методичні вказівки для виконання лабораторної роботи №4
з дисципліни « Гідропривід сільськогосподарської техніки»
на тему:
«БУДОВА І ПРИНЦИП РОБОТИ ГСТ-90»
для студентів спеціальності «Механізація сільського господарства»
6.091 900.
ЖИТОМИР 2007
Укладачі:
О.Ю. Романишин - доцент кафедри механізації землеробства.
М.Л. Заєць- асистент кафедри механізації землеробства.
Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні кафедри механізації землеробства, протокол №6 від 12 січня 2007р.
Зав. кафедрою В.А.Мамчур
Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні методичної комісії факультету механізації сільського господарства, протокол № 4 від
12 січня 2007р.
Голова методичної комісії Г.П.Водяницький
Рецензенти: к.т.н., доцент кафедри загально-технічних дисциплін Кухарець С.М.
Завідувач лабораторії Інституту сільського господарства Полісся к.т.н. Бармаков М.С.
Лабораторна робота № 4
Тема: БУДОВА І ПРИНЦИП РОБОТИ ГСТ-90
М е т а: вивчити будову, принцип роботи, характерні несправності, причини виникнення і методи їх усунення.
Обладнання: гідропривід об’ємний ГСТ-90, плакати, зернозбиральний комбайн ДОН-1500, бурякозбиральний комбайн КС-6Б-02
Вказівки до виконання роботи.
Вивчити призначення, будову, принцип роботи гідростатичної трансмісії ГСТ-90
Вивчити та записати технічні параметри ГСТ-90
Вивчити типи насосів та гідромоторів, що застосовуються у гідрооб’ємних приводах ведучих коліс сільськогосподарської техніки.
Вивчити переваги та недоліки гідростатичних трансмісій.
Завдання для звіту:
Додаткова література:
1. Гидропривод объемный ГСТ-90,Техническое описание и инструкция
по эксплуатации., ГСТ-90-00.000.ТО,1990.
Урожай,1994.
Загальні відомості
Гідропривід ГСТ-90 (гідростатична трансмісія) застосовується для передачі потужності від двигуна до ходових коліс сільськогос подарській машин з безступінчастим регулюванням швидкості руху і сили тяги.
ГСТ-90 широко застосовується на різних мобільних машинах: комбайнах, навантажувачах, автогрейдерах, екскаваторах, тракторах і т.д.
В нашій країні і країнах СНД розроблено ряд машин, на яких передбачено застосування ГСТ-90, ГСТ-112, серед них: бурякозбираль ний комбайн КС-6Б, кукурудзозбиральний комбайн КСКУ-6, зернозбиральний комбайн Дон-1200, Дон-1500, ДОН-«Акрос», Славутич, кормозбиральний комбайн "Полісся" і інші.
Застосування ГСТ-90 дає ряд суттєвих переваг:
- безступінчате регулювання реверсуванням швидкості руху і сили тяги у всьому діапазоні передачі;
- широкі можливості по автоматизації керування з забезпеченням оптимального режиму роботи;
- висока швидкодія, низька інерційність;
- низька металоємкість;
- широка уніфікація гідравлічного обладнання при простій компоновці на машинах.
Реалізація даних переваг при експлуатації з ГСТ-90 дає мож ливість в порівнянні з машинами,які обладнані механічними приво дами, підвищити продуктивність машин, зменшити витрати палива і т.п.
ГСТ-90 складається з слідуючих основних вузлів:
1. Регульований реверсивний насос високого тиску (вхідна ланка)
2. Нерегульований реверсивний гідромотор (вихідна ланка)
3. Гідроапаратура керування
4. Допоміжні пристрої.
В якості головних ланок застосовується насос і гідромотор.
Таблиця 1.
|
Технічна характеристика ГСТ-90 |
||
|
Показники |
Насос |
Гідромотор |
|
Тиск на виході з насосу чи aна вході в гідромотор, МПа: Номінальний Максимальний короткочасний(наладка запобіжного клапана |
21 |
- |
|
35 |
35 |
|
|
45 |
45 |
|
|
Тиск на вході в насос чи на виході з гідромотора, МПа: Максимальний мінімальний |
1.5 1.0 |
1.5 1.0 |
|
Номінальний перепад тиску в гідро |
- |
21 |
|
Робочий об’єм,см3 |
89 |
89 |
|
Частота обертання, хв.-1 |
2590 2900 500 |
2590 2900 25 |
|
Номінальна витрата, л/хв |
220 |
234 |
|
Потужність, споживана насосом при номінальному робочому тиску і най більшій частоті обертання чи розви нута гідромотором,кВт |
93,5 |
81, |
|
Крутний момент гідромотора: номінальний, Н.м. зрушення, % від номінального |
- - |
274 85 |
|
Коефіцієнт подачі насоса, не менше |
0,96 |
|
|
Маса (без робочої рідини),кг |
78 |
47 |
Гідропривід ГСТ-90 (рис.1) складається з наступних вузлів: регульованого гідронасосу 3 в зборі з шестеренним підживлюваним насосом гідророзподільником; нерегульованого гідромотора 1 в зборі з клапанною коробкою, а також резервуара для робочої рідини, фільтра тонкої очистки 4 з вакуумметром, трубопроводів і рукавів 2. Вал, 5 (рис.2) гідронасосу обертається в двох роли кових підшипниках. На шліци валу змонтований блок циліндрів, в отворах яких переміщаються плунжери. Кожний плунжер сферичним шарніром з'єднаний з башмаком, який опирається на опору розміще ну в коливній плиті 6.Коливна плита з‘єднана з корпусом гідронасосу за допомогою двох роликових підшипників і завдяки чому може бути змінений нахил коливної плити відносно валу гідронасосу
Зміна кута нахилу в межах -/+ 18° коливної плити відбувається під цією зусилля одного з двох сервоциліндрів 4, поршні яких з’єднані з коливною плитою за допомогою тяг. Всередині сервоциліндрів знахо дяться пружини, які діють на поршні і встановлюють коливну плиту так щоб розташована в ній опора була перпендикулярна валу. Разом з блоком циліндрів обертається приставне дно, яке ковзає по розподільнику, який закріплений на задній кришці. Отвори в розподільнику і приставному дні періодично з'єднують робочі камери блоку циліндрів з ма гістралями, які зв’язують гідронасос з гідромотором.
Сферичні шарніри плунжерів і башмаки знаходяться під тиском робочої рідини. Внутрішня порожнина кожного агрегату заповнена робочою рідиною і являється масляною ванною для працюючих в ній механізмів. В цю порожнину поступають втрати із з’єднань гідроагрегату. До задньої торцевої поверхні гідронасоса кріпиться підживлювальний насос 3 (робочий об’єм 18 см3, максимальний тиск 1,63 МПа), вал якого з’єднаний з валом гідронасоса.
Рис.1. Об’ємний гідропривід ГСТ-90.
1 - гідромотор аксіально-плунжерний нерегульований; 2 - рукав високого тиску; 3 - насос аксіально-плунжерний регульований; 4 - фільтр масляний; 5 - кільце ущільнююче; б - шайба; 7 - гвинт - напівфланець.
Підживлювальний насос 3 всмоктує робочу рідину із бака 10 і подає її:
- в гідронасос через один із зворотніх клапанів 2,
- систему керування через розподільник в кількості, яка обмежена
жиклером.
Рис. 2. Конструктивна (а) і принципова (б) схеми гідроприводу веду чих коліс:
1 — вал гідромотора; 2 - похила нерухома плита; З — гідромотор; 4 — запобіжний клапан лінії високого тиску; 5 і 27— трубопроводи; 6 — шунтувальний клапан; 7— бак; 8 — фільтр; 9 — радіатор; 10 — запобіжний клапан підживлювального насоса;11 і 23 — сервоциліндри; 12 — насос; 13 — зливна лінія; 14 — блок циліндрів; 15 — плунжер; 16 — вал насоса; 17 — канал; 18 — коливна плита; 19 — диск; 20 — ва жіль; 21 -— диференціальний важіль; 22 — золотник; 24 — напірна лінія підживлювального насоса; 25 — зворотний клапан; 26 — підживлювальний насос; 28 — пере ливний клапан; 29—дренажний трубопровід
На корпусі розміщений запобіжний клапан 4, який відкривається при перевищенні тиску, який створюється насосом.
Гідророзподільник 22 призначений для розподілення потоку рідини в систему керування, тобто для направлення її до одного з двох сервоциліндрів 11 або 23, в залежності від зміни положення важеля запиран ня рідини в сервоциліндрі. Гідророзподільник складається з корпуса, золотника 22 з зворотною пружиною, яка розміщена в стакані, важіль ке рування 20 з пружиною скручування, а також важеля і двох тяг 21, які з’єднують золотник з важелем керування і коливною плитою.
Будова гідромотора аналогічна будові насоса. Основні відмін ності заключаються в слідуючому:
- башмаки плунжерів при обертанні валу ковзають по похилій неру хомій плиті 2, яка має постійний кут нахилу, а тому коливна плита і механізм її повороту з гідророзподільником відсутні;
- замість підживлювального насосу 26 до задньої торцевої поверхні гідромотора кріпиться клапанна коробка (рис.5.).
Рис. 5. Схема клапанної коробки гідромотора:
1 - переливний клапан; 2 - золотник шунтувального клапана; 3 і 9 - зливні отвори;
4 і 14 - корпуси запобіжних клапанів; 5 - конусний допоміжний клапан; 6, 7 і 19 — пружини;
8 - золотите: 10 - напірна лінія; 11 - плунжер; 12 - блок циліндрів; 13 - зливна лінія;
15 - запобіжний клапан лінії високого тиску; 16 - упорне кільце; 17 - дросельний отвір;
18 і 20 - канали; 21 — порожнина корпусу гідромотора.
Гідронасос з гідромотором зв’язані двома трубопроводами (магістралями "гідронасос-гідромотор"). По одній з магістралей потік робочої рідини рухається від гідронасоса до гідромотора під високим тиском, по другій - повертається назад під низьким тиском, В корпусі клапанної коробки знаходяться два клапани високого тиску 4, переливний клапан 28 і золотник 6 (шунтувальний клапан). Клапани високого тиску 4 за побігають перевантаженню гідроприводу, перепускаючи робочу рідину і магістралі високого тиску в магістраль низького тиску. Так як магістралей дві і кожна з них в процесі роботи може бути магіст раллю високого тиску, то і клапанів високого тиску також два. Переливний клапан 28 повинен випускати надлишок робочої рідини з магістралі низького тиску, куди вона постійно подається підживлювальним насосом.
Золотник 6 в клапанній коробці підключає переливний клапан тієї магістралі "гідронасос-гідромотор" в якій тиск менший.
При спрацюванні клапанів системи підживлювання (запобіжного і переливного) робоча рідина, яка витікає потрапляє у внутрішню по рожнину агрегатів, де змішуючись по дренажних трубопро водах потрапляє в радіатор і далі з бак. Дякуючи дренажному пристрою вона відводить тепло від деталей гідроагрегатів. Спеціальне торцеве ущільнення валу запобігає витіканню рідини з внутрішньої порожнини агрегату. Бак служить резервуаром .для ро бочої рідини, всередині має перегородку, яка розділяє його на зливну і всмоктувальну порожнини; обладнаний покажчиком рівня.
Фільтр тонкої очистки з вакуумметром затримує сторонні частинки. Фільтрувальний елемент – паперовий його замінюють якщо розрідження у всмоктувальному трубопроводі перевищує 0,025 МПа. Розрідження контролюється вакуумметром.
Принцип роботи гідроприводу
Дизельний двигун обертає вал гідронасосу, а також блок циліндрів і вал підживлювального насосу (рис.2). Підживлювальний насос всмоктує робочу рідину з баку через фільтр і подає в гідронасос. Система підживлювання включає підживлювальний насос 26, а також зворотні запобіжні і переливній клапани.
Призначення системи підживлювання - постачати робочою рідиною систему керування, забезпечувати мінімальний тиск в магістралях «гідронасос–гідромотор», компенсувати втрати в гідронасосі і гідромоторі, постійно перемішувати рідину, яка циркулює в гідронасосі і гідромоторі, з рідиною в баці, відводячи від деталей тепло.
При відсутності тиску в сервоциліндрах пружини, які знаходяться в них, встановлюють коливну плиту так, щоб площина опори (шайби) яка знаходиться в ній була перпендикулярна осі вала. В цьому випадку при обертанні блоку циліндрів башмаки плунжерів ковзають по опорі, не викликаючи осьового переміщення плунжерів і гідронасос не подає робочу рідину в гідромотор; від регульованого гідронасосу і процесі роботи можна одержати різний об’єм рідини, яка подається за один оберт (подача).
Для зміни подачі гідронасосу повертають рукоятку гідророзподільника, який кінетично зв’язаний з коливною плитою 18 золотником. Останній переміщуючись, направляє робочу рідину, яка поступає від підживлювального насосу, в систему керування в один з сервоциліндрів 11 або 23, а другий сервоциліндр з’єднує із зливною порожниною. Знаходячись під дією тиску робочої рідини поршень першого сервоциліндра починає рух, повертаючи коливну плиту, переміщуючи поршень в другому сервоциліндрі і стискуючи пружину. Коливна плита, повер таючись в положення яке задане рукояткою гідророзподільника, пере міщує золотник 22, поки не поверне його в нейтральне положення (при цьому положенні вихід робочої рідини з сервоциліндрів закритий поясками золотника).
При обертанні блоку циліндрів 14 башмаки, ковзаючи по похилій площині, викликають переміщення плунжерів в осьовому напрямку і внаслідок цього відбувається зміна об’єму камер, які утворені отворами в блоці циліндрів і плунжерами 15. При цьому половина камер збільшує свій об’єм, друга половина - зменшує. Завдяки отворам в приставному дні і в розподільнику ці камери почергово з'єд нуються з магістралями "гідронасос-гідромотор".
В камерах, які збільшують свій об’єм, робоча рідина поступає з магістралі низького тиску, куди подається підживлювальним насосом через один з зворотних клапанів. Обертаючи блок циліндрів рі дина, яка знаходиться в камерах, переноситься до другої магістралі і витісняється в неї плунжерами, створюючи високий тиск. По цій магістралі вона потрапляє в робочі камери гідромотора, де тиск передається на торцеві поверхні плунжерів, викликаючи їх перемі щення в осьовому напрямку дякуючи взаємодії башмаків плунжерів з коливною плитою заставляє блок циліндрів обертатись. Проходячи робочі камери гідромотору, робоча рідина входить в магістраль низького тиску, по якій частина її повертається до гідронасосу, а за лишки через золотник і переливний клапан витікають у внутрішню порожнину гідромотора. При перевантаженні гідроприводу високий тиск в магістралі "гідронасос-гідромотор" може підвищуватись до тих пір, поки не відкриється клапан високого тиску, який перепустить робочу рідину з магістралі високого тиску з магістраль низького тиску, минуючи гідромотор.
ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ І РОЗРАХУНКОВІ ЗАЛЕЖНОСТІ ГІДРОПРИВОДУ ГСТ-9О
ГСТ-90 відноситься до гідроприводів з об’ємним регулюванням швидкості виконавчого робочого органу. Розглянемо зміни основних технічних показників ГСТ при регулюванні.
Робочий об’єм аксіально-поршневого насосу визначається зміною об’єму робочих камер, викликаного переміщенням плунжерів по поверхні коливної плити з одного крайнього положення в друге за один оберт валу.
,
де d- діаметр поршня (плунжера)
h- хід поршня (плунжера)
z- число поршнів
Хід поршня ,
де D- діаметр, по якому розміщені осі циліндрів.
Середня теоретична і дійсна подача насосу визначається за формулою:
,
,
де nH – частота обертання валу насосу.
Характеристики гідроприводу при регулюванні можна розгля дати в залежності від параметру регулювання, в нашому випадку β - кут нахилу коливної плити. При цьому характеристики змінюються лінійному закону від нуля при β = 0 до максимуму β = 30°. Момент на валу насосу гідромотору при постійному nH і зміні qn насосу буде змінюватись по лінійному закону.
Потужність насосу і гідромотору визначають за залежністю:
|
ХАРАКТЕРНІ НЕСПРАВНОСТІ І МЕТОДИ IX УСУНЕННЯ |
||
|
Найменування несправностей |
Ймовірна причина |
Метод усунення |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. Виникає підвищений шум в системі. 2. Гідропривід не працює ні в одному ні в другому напрямку 3. Гідромотор не розвиває необхідної потужності (крутного моменту).
|
3.1Внутрішнє пошкодження насоса чи гідромотора |
1. Долити до рівня верхньої мітки мірного вікна баку. 2. Проконтролювати внутрішній стан агрегатів і трубопрово дів. Визначити місця втрат і усунути несправність. 2.1 Замінити тягу, перевірити наявність шплінта, який фіксує механізм керування гідророзподільника. 3. Замінити з'єднувальний пристрій(гідро лінія) між двигуном і насосом. 3.1 Демонтувати і перевірити насос і гідромотор встановивши їх на стенд для діагностики КИ-4300 в спеціалізованій майстерні, (ніякому разі не виконувати розбирання в непристосованих умовах) |
Таблиця 2.
Питання для самопідготовки
Список рекомендованої літератури
1. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. Учебник. — М.: Машиностроение,1974. — 606 с.
3. Васильковский М.И., Мещишина А.Г., Миишн Д.П. и др. Методические указания к самостоятельной работе студентов по расчету обгемного гидропривода. — Кировоград: КИСХМ, 1991. — 56 с.
4. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильннх машин: Справочник. — М.: Машиностроение, 1983. — 301 с.
5. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. — Минск: Вншзйшая шк., 1985. — 382с.
6. Воспуков В.К. Гидравлические и пневматические схемы сельскохозяйственннх машин: Справ, пособие. —Минск: , 1985. —141 с.
7. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин: Ката лог. — ЦНИИТЗИ автосельхозмаш, 1989. — 137 с.
8. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин: Ката лог. — ЦНИИТЄИ автосельхозмаш, 1986. — 62 с.
9. Гідропривід сільськогосподарської техніки: Навчальне видання/ О.М. Погорілець, М.С. Волянський, В.Д. Войтюк; За ред. О.М. Погорільця. – К.: Вища освіта, 2004.- 368 с. : іл..