Гидроприводы автотранспортных подъемников: принципиальные схемы, проектный энергетический расчет

14 Подъемники служат для полного или частичного подъема автомобиля над уровнем пола или над канавой на высоту, необходимую для удобного обслуживания или ремонта агрегатов транспортного средства.

7.1. Классифицировать современные гаражные подъемники кратко можно так (всего выделяют 22 типа подъемников).

По принципу действия: с подъемом автомобиля на стойках или платформах, с подъемом автомобиля на устройствах параллелограмного типа. По технологическому расположению: напольные (подземные), наканавные – на ребордах канавы, канавные – на стенке или дне осмотровой канавы. По степени подвижности: стационарные, передвижные. По количеству стоек (плунжеров): одностоечные, 2 – стоечные, 3 – стоечные, 4 – стоечные и многостоечные.

В данном случае рассматриваются гаражные подъемники, имеющие гидравлический привод исполнительных устройств и грузоподъемностью от 2 до 48 тонн.

7.2. Некоторые принципиальные схемы компонентов гидроподъемников.

На рис. 20 представлен пример широко распространенных одноплунжерных (одностоечных) напольных подъемников – стационарный вариант. Грузоподъемность аналогичных конструкций не превышает 4 – х тонн, производительность насосной станции 150 – 200 л/мин, рабочее давление жидкости до 0,9 МПа, высота подъема объекта до 2 – х метров, время подъема 35 – 40 с, время опускания опоры 30 – 35 с.

Рис. 20. Схемы напольных (подземных) стационарных одноплунжерных гидроподъемников. а) компоновочная схема: 1 – гидроцилиндр, 2 – страховочная штанга, 3 – платформа, 4 – насосная станция (насос обычно шестеренный). б) структурная гидравлическая схема: 1 – корпус плунжера, 2 – плунжер, 3 – платформа, 4 – гидрораспределитель, 5 – насос, 6 – электродвигатель, 7 – бак для рабочей жидкости, 8 – манометр, 9 – редукционный клапан, 10 – фильтр гидросистемы

Для сравнения, например, двухстоечные напольные гидроподъемники (рис. 21) могут иметь грузоподъемность до 8 тонн, высоту подъема автомобиля до 2,5 метров. Следует отметить, что гидравлическая составляющая схемы на рис. 20 б практически повторяется для всех подъемников с гидроприводом, основное отличие может быть в типе привода насосной станции, например, пневмопривод или ручной, педальный приводы.

Рис. 21. Автомобильный двухстоечный напольный гидравлический подъемник фирмы ROTARI (модель SPOA3T грузоподъемностью 3 тонны)

Рис. 22 дает представление о структурно – компоновочной схеме канавного гаражного подъемника. Направления стрелок говорят о том, что в технологическом процессе технического обслуживания или ремонта опорную головку плунжера можно по месту рационально расположить под объектом работы.

Рис. 22. Канавный одноплунжерный подъемник: 1 – плунжер, 2 – опорная головка штока, 3 – направляющие колеса, 4 – катки

15 7.3. Основы проектного энергетического расчета автомобильных гаражных гидроподъемников базируются, прежде всего, на исходных технических данных. Это: L_П – высота подъема, м; t_П – полное время перемещение выходного звена (плунжера) при подъеме, с; m_В – масса подвижных частей оборудования, связанных с выходными звеньями, кг; H_С – проектная грузоподъемность, Н; P_НОМ – номинальное давление в гидросистеме подъемника, МПа; Z – число стоек (плунжеров) оборудования, шт; η_ГА – гидравлический КПД гидроагрегатов и гидролиний; η_ДМ – механический КПД гидродвигателя. Методика проектного расчета имеет следующую последовательность.

Определение максимальной проектной скорости подъема (м/с)

. (22)

Рассчитывается показатель нагрузки (безразмерный)

. (23)

Из графика, представленного на рис. 23, по вычисленному параметру ε_Н находится значение относительной предельной скорости подъема по мощности гидропривода - (безразмерная величина).

Рис.23. Зависимость оптимальной по мощности привода относительной предельной скорости движения выходного звена от показателя нагрузки ε_Н

Далее рассчитывается проектная скорость выходного звена (м/с)

V_П = V_МАХ . (24)

Определение ускорения элементов исполнительных звеньев привода (м/с²)

. (25)

Находится расчетная нагрузка на штоки (плунжеры) оборудования (Н)

. (26)

Оценивается требуемая мощность на привод насосной станции подъемника (кВт)

N_П = 10^-3V_ПH_В. (27)

В итоге энергетического расчета исполнительной части гидропривода подъемника выбирают типоразмер объемного двигателя, который должен обеспечить скорость V_П движения выходного звена (звеньев) и преодолевать максимальную внешнюю нагрузку H_В. Для этого находят расчетный удельный объем исполнительного гидродвигателя или гидродвигателей – если плунжеров или стоек несколько (м²)

. (28)

Определение расчетного диаметра поршней (плунжеров) исполнительных устройств гидроподъемника (м)

. (29)

По найденному параметру d_D при проектировании подъемника разрабатывают конструкцию исполнительной части гидропривода, или подбирают готовый типоразмер.

Пример проектного энергетического расчета автомобильного гидроподъемника.

Исходные данные: тип оборудования – одноплунжерный канавный передвижной автомобильный гидроподъемник; L_П – 0,4 м; t_П – 1,6 с; m_В –2400 кг; H_С –7500 Н; P_НОМ – 10 МПа; Z – 1 плунжер; η_ГА – 0,85; η_ДМ – 0,95.

Результаты расчета: V_МАХ = 0,5 м/с; ε_Н = 0,1; из графика на рис. 23 имеем = 0,6; V_П = 0,302 м/с; W_П = 1,089 м/с²; H_В = 10114,56 Н; N_П = 3,059 кВт; g_D = 12,526 х 10^-4 м² ; d_D = 0,0399 ≈ 0,04 м.

7.4. Синхронизация скорости движения выходных элементов исполнительных гидродвигателей многоплунжерных (многостоечных) подъемников должна обеспечить параллельное движение всех выходных звеньев, даже в случае неодинаковой нагрузки на них. Применение громоздких различных механических синхронизирующих устройств, связей и передач усложняет и удорожает конструкцию подъемника. Поэтому наиболее актуальны гидравлические синхронизирующие устройства – делители потока (рис. 24).

Рис.24. Принципиальная схема делителя потока

Гидроаппарат состоит из двух нерегулируемых дросселей 1 и двух дросселей 2, проходные сечения которых могут автоматически изменяться в следствии перемещения плунжера 3. При равенстве нагрузок на исполнительных цилиндрах P_1С = P_2С и площадей поршней (плунжеров) давление P₁ = P₂, перепад давлений ∆P = (P₃ – P₄) = 0, плунжер 3 делителя занимает среднее положение, расходы жидкости в обеих линиях одинаковы. Если нагрузка на один из гидродвигателей изменится, то под действием возникшего перепада давлений у плунжера дросселя 3 он начнет смещаться из среднего положения, одновременно изменяя проходные сечения дросселей 2 до тех пор, пока не обеспечится ∆P = (P₃ – P₄) = 0. При этом расходы жидкости в обеих ветвях будут одинаковыми. Клапаны 4 обеспечивают устранение рассогласования движения штоков, которое возникает из-за неизбежных погрешностей деления потока с увеличением числа ходов выходных звеньев подъемника.

При технической эксплуатации автомобильных гидроподъемников, в части их привода, обязательно контролируют наличие воздуха в гидросистеме – его не должно быть и оперативно устраняют возможные утечки рабочей жидкости.

Современными основными тенденциями в создании автомобильных гаражных подъемников являются: расширение их номенклатуры и типоразмерного ряда; отдание предпочтения передвижным напольным подъемникам. Это объясняется тем, что указанное оборудование не требует фундаментов, позволяет более гибко организовать технологию технического обслуживания и ремонта, а также улучшает условия труда специалистов, благодаря более рациональному размещению на участках автосервисов.

Дата добавления: 2014-01-04