مقاله کامل طراحی مدارات هیدرولیکی ماشین الات راهسازی

چكيده مطالب
براي طراحي كامل سيستم هيدروليك در يك ماشين راهسازي، ابتدا نيروي مقاومي كه ماشين بايد بر آن غلبه كند را بدست مي آوريم. در اين پروژه، اين نيرو بصورت نيروي مقاومت برشي خاك مي باشد. سپس متناسب با اين نيرو، اندازه جكها را بدست مي آوريم و با استفاده از اندازه و سرعت كاري جكها، فشار مدار را بدست مي آوريم. با توجه به مقدار فشار هيدروليكي مدار مي توان فشار براي طراحي ديگر اجزاي سيستم را نيز بدست آورد. با توجه به مقدار فشار و دبي مدار، يك پمپ هيدروليكي طراحي و اندازه مخزن را نيز محاسبه مي كنيم. البته معمولا براي صرفه اقتصادي، به جاي طراحي تك تك قطعات، در صورت نزديك بودن مشخصات مي توان از قطعات استاندارد موجود در بازار فروش استفاده نمود.
در اين پروژه به ترتيب، محاسبات مربوط به طراحي پمپ، هيدروموتور، جكها، سوپاپها و نيز انتخاب نوع سيال و
فيلتر و اتصالات مطرح شده و در فصل آخر به بررسي و محاسبات مدار هيدروليكي يك ماشين راهسازي پرداخته شده است.
مقدمه
انسان از بدو وجودش در عالم هستي به دنبال حصول علم و دانش و پيشرفت بوده و براي آسايش و راحتي خود،دست به هركاري براي غلبه برمحيط پيرامونش زده كه در اين راه يكي از مهمترين عوامل ساخت راههاي ارتباطي بين جوامع، حفر تونل‌ها، برداشتن تپه‌ها و موانع و به زانو درآوردن كوهها، كمك گرفتن از وسايل بزرگ مكانيكي به نام ماشين آلات راهسازي بوده است.
اين ماشين آلات داراي اهميت فراوان در رشد و توسعه صنعت و آباداني و شكوفايي اقتصادي يك جامعه مي‌باشد . عمده فن‌آوري بكار رفته در ماشين آلات راهسازي، استفاده از سيستمهاي هيدروليك مي‌باشد كه به دليل داشتن مزايايي از قبيل:
ا نعطاف پذيري 2) افزايش نيروي انجام دهنده كار 3) سادگي 4) كوچك بودن 5) ايمني6) صرفه جويي در
هزينه نسبت به ديگر سيستمها از قبيل مكانيكي و الكتريكي ارجحيت دارد.
البته سيستمهاي هيدروليك داراي عيوبي نظير 1) ضرورت تميز بودن 2) بازده كمتر نسبت به سيستم مكانيكي مي‌باشند كه در كل به دليل دارا بودن مزاياي زيادي كه مدنظر طراحان مي‌باشد مي‌توان از عيوب اندك آنها چشم پوشي كرد.
بديهي است كه به منظور پيشرفت صنعت هيدروليك در كشورمان، احتياج به آشنايي و مطرح شدن بيشتر آن در مراكز آموزشي و دانشگاهها مي‌باشد به همين دليل اينجانب موضوع پروژه كارشناسي خود را در رابطه با اين موضوع انتخاب نموده‌ام.
فصل اول
طراحي پمپ هيدروليك
براي طراحي پمپ براي يك مدار بايد نيازهاي فشاري و جرياني مدار تحليل شوند همچنين مقدار نيروي وارده به عملگرها و زمان وارد شدن نيرو به عملگرها در مدار مشخص شده و بعد از آن، عملگر و ديگر قطعات متناسب با نوع كار انتخاب شده و براي اين مجموعه يك پمپ استاندارد انتخاب و يا در صورت نياز طراحي و ساخته مي‌شود.
مدار چند پمپي: در صورت نياز به نرخ مجزايي از جريان و فشار در مدار از دو يا چند پمپ استفاده مي كنيم
انتخاب پمپ
عوامل مؤثر بر انتخاب نوع ويژه‌اي از پمپ عبارتند از:
حداكثر فشار كاري 2) حداكثر دبي 3) نوع كنترل 4) سرعت محرك پمپ 5) نوع سيال 6) تلرانس آلودگي پمپ 7) سروصداي پمپ8) اندازه و وزن پمپ9) بازده پمپ10) هزينه 11) تعمير و نگهداري 12) قابليت دسترسي و تعويض پذيري
نمودار1- 1تقسیم بندی پمپهای هیدرولیک[1]
جدول1- 1 فشارکاری انواع پمپهای هیدرولیک [1]
محاسبات مربوط به پمپ
تحليل نظري پمپهاي جابجايي مثبت:
شکل 1-1[1]
L: كورس پمپ (m) : سرعت پمپ (rpm)
d: قطر پيستون(m)
)حجم جابجايي بر دور پمپ(
حجم تخليه پمپ
حجم جابجايي نظري در پمپهاي دنده سادة خارجي:
W: پهناي چرخدنده : قطر بزرگ و كوچك
حجم جابجايي نظري در پمپهاي پره‌اي
D: قطر داخلي w : پهناي پره
e: اندازه خروج از مركز بين روتور و رينگ پمپ

حجم جابجايي در پمپهاي پيستوني:
A: سطح مقطع پيستون:n تعداد پيستون s: طول كورس پيستون(m)
حجم جابجايي در پمپهاي جابجايي متغير (پيستوني با صفحه مورب):
X: كورس پيستون A: سطح مقطع پيستون
n:تعداد پيستون
:زاويه انحراف
: قطر دايره گام
طراحي پمپهاي قدرت:
(توان ترمزی پمپ)
sL:افت حجمي برحسب درصد
u: سطح مقطع عرضي دسته پيستون

(براي پيستون دوكاره)
بار پلانجري: (N)
فشار ناشي از بسته شدن ناگهاني شير (ضربه قوچي):
P: چگالي سيال
: تغييرات سرعت
B: مدول حجمي
a: سرعت عبور صوت در سيال
بازده مكانيكي:
بازده مكانيكي يا گشتاوري پمپ، نسبت كار خروجي به كار ورودي از طريق محور پمپ است.
همچنين بازده مكانيكي، نسبت گشتاور خروجي به ورودي است.

فایل : 80 صفحه

فرمت : Word