G$Ggi1j,oi0l 引言
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拓松汽车户外网 -]oK-iWI?-e 部队的现役舟桥运输车、工程保障车以及大功率推土机等均配置有液压牵引绞盘。这种液压绞盘系统采用叶片马达、液压制动器、二级行星减速器、机械式手动离合器,代表了20世纪80年代的技术水平。由于绞盘系统无排绳、压绳功能,在实际使用中钢丝绳经常发生排绳不整齐、乱绳、咬绳断丝等现象。叶片马达的固有缺陷导致绞盘系统的可靠性较差,影响了部队的正常训练和装备的战备完好性。
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拓松汽车户外网 -9s-h1PL}#}d2cv_E 部队装有此类绞盘的装备数量较大,整个系统的换装存在许多困难。因此,在现役车辆装备上进行绞盘系统的改进和完善已势在必行。拓松汽车户外网 -(\ZO0o LCB%u9C
拓松汽车户外网 -9b.N"JJ6Rn7|f3a2 绞盘系统结构及工作原理拓松汽车户外网 -+[|B;N-?+l-W
拓松汽车户外网 -;C*xk;`~3h 绞盘系统由径向柱塞低速大扭矩液压马达、配流器、单向或双向平衡阀、手动或电磁换向的二位二通阀、手动或电磁换向的三位四通阀、二级行星减速器、离合器、绞盘卷筒、卷筒支架、排绳器及压绳器等部件组成。图1为绞盘系统的工作原理图。拓松汽车户外网 -.V4K#Sy\Q
拓松汽车户外网 -!c1hF8htMZ!W%_6G 当操纵手动或电磁换向阀1使绞盘工作时,液压系统的压力油通过配流器中的单向或双向平衡阀2向液压马达4提供压力油,此时液压马达4两油口间的止通阀3关闭。压力油驱动液压马达4产生旋转运动力,旋转运动通过行星减速器5的减速增扭,驱动绞盘卷筒9转动。同时通过链条8传动,带动双向丝杠7旋转,使滑块往返运动,达到强制排绳的效果。压绳器10在单作用弹簧气缸11的作用下压迫绞盘卷筒9上的钢丝绳6,使钢丝绳始终处于整齐的排列状态。改变手动或电磁换向阀1的操纵方向,可以使绞盘卷筒反向转动。当手动或电磁换向阀1处于中位时,单向或双向平衡阀2与液压马达4相对应的活塞腔处于封闭状态,起到制动作用。当进行人工拖放钢丝绳时,手动或电磁换向阀1处在中位,并打开单向或双向平衡阀2,让液压马达4的两油口相通,此时液压马达4处于自由状态,同时,操纵压绳器10的手动控制气阀12,使单作用弹簧气缸11收缩,压绳松懈。拓松汽车户外网 - xes;r_&?!b
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Ev:^(S3qA7L})?03 系统的主要技术参数与计算方法
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k`!g#Z{'Zpo03.1 原车辆绞盘系统的主要技术参数拓松汽车户外网 -CJIl)vQHN4\*A
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z`0Mk第一层的额定拉力(kN)98
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拓松汽车户外网 -KY$Fk9q?h"J第一层的过载拉力(kN)≤125
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%q6AC8IsI7A0第一层的工作速度(m/min)6~8拓松汽车户外网 -:t
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拓松汽车户外网 -:y#r f*Wm+^卷筒直径(mm)240拓松汽车户外网 -:r5e)y*xI{OR+H
6ke&Q!KKnA0钢丝绳有效长度(m)≥40(自救)拓松汽车户外网 -l,iaX"E
拓松汽车户外网 --I#_/o^.W wB_|≥80(抢救)拓松汽车户外网 -f7gj-B"|+^bc!qV
拓松汽车户外网 -ujV:sc };~3b钢丝绳安全系数≥2拓松汽车户外网 - H2K
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ts1PS0钢丝的型号拓松汽车户外网 -wH]EQ2\
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~7Z8Qi钢丝绳破断力(kN) 217.5拓松汽车户外网 -:t
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ypfv*u液压系统的额定压力(MPa)16
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U,j W液压系统的额定流量(L/min)75
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拓松汽车户外网 -ID*BI+d&s@*j3.2 原绞盘卷筒的额定扭矩和额定转速计算
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hZ8n s4a7`$X"f y0绞盘卷筒的额定扭矩:
m?}fxvg0II'z0
拓松汽车户外网 - D$iM'sLcM5LM筒=F×r拓松汽车户外网 -5V
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9A;Tg:O.L;{&ocv0=98×0.12=11 760 Nm拓松汽车户外网 -9Z}%f:ei;Y
P#u?V&id*J`7d0绞盘卷筒的额定转速:
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ta!r/IEi0=8/(2×3.14×0.12)=10.6 r/min
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]式中:拓松汽车户外网 -V\,k$O-}$j
AF!~-Ll'EZQN`%Q0F=98 kN为卷筒第一层额定拉力;拓松汽车户外网 -m,K @8tz#J$jz`
拓松汽车户外网 -` B)M-W{AR$iV=8 m/min为卷筒第一层工作速度;
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u@r=0.12 m为卷筒半径。
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4^'Z?Cr qq&mns3V03.3 现绞盘系统主要参数计算拓松汽车户外网 -3Xn jyq])^]4d)A
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Z/q*c (1)液压马达型号的确定,以及在系统额定压力、流量情况下马达输出扭矩与转速的计算
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拓松汽车户外网 -5w#i`0}Cr[ Y 考虑安装尺寸的紧凑,选择最小型号内较大排量的马达,确定五星液压马达的型号为INM05-170。拓松汽车户外网 -1Z0tFfYA
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G,N.` h`9H0 INM05-170液压马达的主要参数为:
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拓松汽车户外网 -n'@5m&R2`4A~6?S!~额定扭矩(Nm)660拓松汽车户外网 -:ROa*Zq F"s
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LpZ2_6ZP)a0单位扭矩(Nm/MPa)26.4拓松汽车户外网 -7eCd;K H1@
!s!Sa+E;P0FgZX0连续转速(r/min)l~600
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拓松汽车户外网 -#typdK/DadH最大流量(L/min)102拓松汽车户外网 -S;I.psDoe
拓松汽车户外网 -@BUU xhQ ~最大功率(kW)45拓松汽车户外网 -%Q6H
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8u"SP]wdSzK0在系统压力16MPa、流量75L/min下,马达的输出扭矩与转速为:拓松汽车户外网 -'an Rws8p5e/_ N-e
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U0M马=16 × 0.9 × 26.4=380.16 Nm
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拓松汽车户外网 -!oA4u6men马=75×0.99÷0.166拓松汽车户外网 -A[7qi7E:qV-s
拓松汽车户外网 -r+Kj`*WG$t=447.3 r/min<600 r/min拓松汽车户外网 -g-eL
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拓松汽车户外网 -+PH5BH7p#|式中:0.9为马达的机械效率,0.99为马达的容积效 率。拓松汽车户外网 -6g,D1~5j
M3MA
拓松汽车户外网 --r|7M?h 在系统压力为25 MPa时,马达的最大输出扭矩:M =25×0.9×26.4=594 Nm拓松汽车户外网 -^)H:LN$m[4D0g/?
拓松汽车户外网 -M1@_3N~Ky]Oo 马达的最大输出转速:n=600 r/min拓松汽车户外网 -4m@9x.k$e3sdR
拓松汽车户外网 -za9`0v!]%`M F(g (2)减速机的参数计算拓松汽车户外网 -z$Tj\2r
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拓松汽车户外网 -?\$M'|e4x ①减速比
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]1j[l%kOft0i=M筒÷η÷M马
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拓松汽车户外网 -"ckW7{#s:z=11 760÷0.9÷380.16=34.4拓松汽车户外网 -2vPA~+j#N&{8J-M
拓松汽车户外网 -V;RFR f式中:二级传动的机械效率η取0.9
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拓松汽车户外网 -E.|q!Jxr%q&f/bR减速比圆整取i=36。
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GBirz)w1|7uA0 ②减速机的额定输出转速拓松汽车户外网 -HG
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.h7k E6lc,H8|7[D-@\0n减=n马i=447.3÷36拓松汽车户外网 -s:TBy$T8m*v9}O
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I0=12.4 r/min>10.6 r/min(卷筒额定转速)拓松汽车户外网 -+lg&H\6x:D,q
K G\Zuu!{'I&k0 ③减速机的额定输出扭矩
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拓松汽车户外网 -8H"n[4O#S ④最大输出扭矩、转速
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