单绳速度:
V单???D?n卷?3.14?0.425?34.77?46.4m/min
滑轮组倍率:
m?G2F?40?10?9.82?28?1033?7m
(起吊重物按20吨计算,即主副卷扬可以同时起吊40吨负载)
负载起升(下降)平均速度:
V?V单m?46.47?6.63m/min
5.2.2 回转回路
参数:泵A4V40EL1.0,马达A2FM28
发动机输出转速 n=2760r/min 传动比 i=1423.08 阻力矩 M=104KN.m
5.2.2.1回转速度
泵的输出流量:
Q?n?q??B3V?2760?28?10?3?0.95?73.42L/min
马达最大转速:
nmax?Q??M3V??LVqM3?73.42?0.95?0.93124?10?3?2706r/min
式中:η
LV
—管路损失效率,η
LV
=0.931
回转速度:
n?nmaxi?27061423.08?1.9r/min
n>1.51r/min,回地转动惯性较大,速度不宜太高,该速度可以满足要求。 5.2.2.2 系统的工作压力
马达输出最大转矩:
Mmax?Mi??M1??M2?104?1031423.08?0.85?0.85?101.15Nm
式中:η
M1
、η
M2
—泵1,泵2(主副卷扬)的总效率,取η
M1
=ηM2=0.85
马达进出口压力差:
?P?2??MmaxqM3??M3m?2??101.1528?10?6?0.95?239bar
泵的进出口压力差:
?PB3??PM3?23.90.95?252bar
?LP由此ΔPB3<26.5 Mpa,压力满足要求。 5.2.2.3马达功率
N??PB3Q612?252?73.42612?30KW
5.2.3 伸缩回路
参数:
泵A2FO160 I缸, AⅠ=425.0cm
II缸,AⅡ=250.0cm2
2
Ⅲ缸,AⅢ=161.0cm2
η
LV
管路流量效率
行程
5.2.3.1 伸缩时间
泵的输出流量:
=0.95
S=8000mm
Q?n?q??B4V?2300?125.0?10?3?0.95?273.1L/min
I缸伸出时间:油缸内径DⅠ=232.7mm。
t伸??VQ?(?/4)?D??S?60Q2?60???0.2327?84?273.1?10?32?74.7s
速比: i?2.5 I缸缩回时间:
t缩??t伸?i?
74.72.5?29.88s
II缸伸出时间:油缸内径DⅡ=178.5mm。
t伸?(?/4)?D???S?6060???0.1785?8????43.96s ?3QQ4?273.1?10V22速比:i?2.5
II缸缩回时间:
t缩??
t伸?i?43.962.5?17.58s
Ⅲ缸伸出时间:油缸内径DⅢ=143.1mm。
t伸???2(?/4)?D????S?6060???0.1431?8????28.26s ?3QQ4?273.1?10V2速比:i?2.5
Ⅲ缸缩回时间:
t缩????t伸???i?28.262.5?11.30s
5.2.3.2 伸缩速度
I缸伸出速度
V伸??St伸??8000?1074.7?3?0.107m/s
缩回速度 St缩??8000?1029.88?3V缩???0.268m/s
II缸伸出速度
V伸?? St伸??8000?1043.96?3?0.182m/s
缩回速度
St缩??8000?1017.58?3V缩???0.455m/s
Ⅲ缸伸出速度
V伸????St伸????8000?1028.26?3?0.283m/s
缩回速度
St缩????8000?1011.30?3V缩?????0.708m/s
平均伸出速度
V?V伸??V伸???V伸???3?0.107?0.182?0.2833?0.191m/s
V伸 >0.148m/s,所以伸缩速度可以满足要求。
5.2.4 变幅回路
参数:
各缸的有效内径D=Φ200mm(双缸),有效活塞杆外径d=Φ140mm,行程S=2842mm 5.2.4.1 变副时间
起臂时间:
t起?VQ?60??D?S总4Q2?60???0.2?2.842?24?349.6?10?32 ?30.63s
速比:
i?AA0?314.16160.22?1.96
落臂时间:
t落?t起i?30.631.96?15.63s
t起<60 s,所以变幅时间满足要求。 5.2.4.2 变副速度
起臂速度:
V起?St起?2.84230.63?0.0928m/s?5.57m/min
落臂速度:
V落?St落?2.84215.63?0.182m/s?10.92m/min
结论:变副速度没做要求,根据实际情况,此速度可以满足要求。 5.2.5 支腿回路
由于支腿回路在起吊过程中不工作,所以其速度没有严格要求。以下将计算支腿工作时的性能。
5.2.5.1 垂直支腿油路的计算 (1)垂直油缸的伸出时间
垂直支腿各缸无杆腔的有效内径D1=178.5mm,四只支腿同时伸出,则有:
t伸?60??D??S1QB2?60???0.1785?0.335273.1?10?32?7.36s
式中:S1—垂直支腿的行程,S1=335mm; QB—泵的排量,QB=273.1L/min; (2)垂直油缸的缩回时间
t缩?t伸i1?7.362.78?2.65s
速比i1=2.78 (3)垂直支腿的伸出速度
V伸?s1t伸?0.3357.36?0.0455m/s?2.73m/min
(4)垂直支腿的缩回速度
V缩?s1t缩?0.3352.65?0.1264m/s?7.58m/min
5.2.5.2 水平支腿油路的计算 (1)水平油缸的伸出时间
四只水平支腿的无杆腔内径均为D2=90.5mm,四只水平支腿同时伸出,则有:
t伸?60??D2?S2QB2?60???0.0905?1.915273.1?10?32?10.82s
式中:S1—水平支腿的行程,S2=1915mm;
QB—泵的排量,QB=273.1L/min; (2)水平油缸的缩回时间
t缩?t伸i2?10.822.04?5.30s
速比i2=2.04
(3)水平油缸的伸出速度
V伸?s2t伸?1.91510.82?0.177m/s?10.62m/min
(4)水平油缸的缩回速度
V缩?s2t缩?1.9155.30?0.361m/s?21.66m/min
5.3液压系统的发热验算
由于液压阻力产生的压力损失以及整个系统的机械损失和容积损失组成了能量的总损失,这些能量根据守恒定律,它不会自行消失而是转化成了热能,从而使油液的温度升高,油温过高,不仅使油的性质发生变化,影响系统工作,而且会引起容积效率的下降,因此,油温必须控制在一定的范围内,保证基本臂最大起重量40个工作循环后,油箱内液压油的相对温升在不加冷却器的情况下,不超过75°C。 5.3.1 工作循环周期T
起重机的一个工作循环包括起升、回转、变幅、伸缩臂、下降、空载、回转、装料等工序。
5.3.1.1 起升工序