Гидромашины и компрессоры

 

    

4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  РАСХОДА ЖИДКОСТИ

    Расход  рабочей жидкости в бесштоковой  полости силового гидроцилиндра  определяется:

     , м³/с    (4.4.)

     , м³/с    (4.5.)

    где Q_{ц max} и Q_{ц min} – максимальный и минимальный расход жидкости, м³/с;

    V_max и V_min – максимальная и минимальная скорости движения поршня, м/с;

     - объемный К.П.Д.

    

м³/с;

    Q_{ц min} = 0.

 

    

4.3. ВЫБОР  ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

    Золотник  реверсивный Г73-46, для которого:

    - номинальный  расход масла  м³/с;

    - номинальное  давление  МПа;

    - потери  давления в золотнике при номинальном  расходе 0,5 МПа. 

    Дроссель  с регулятором и обратным клапаном Г55-35, для которого:

    - номинальный  расход масла  м³/с;

    - наименьший  рекомендуемый расход  м³/с;

    - номинальное  давление 12,5 МПа. 

    Фильтр  пластинчатый 0,12Г41-24, для которого:

    - наименьший  размер задерживаемых частиц 120 мкм;

    - пропускная  способность при перепаде давления 0,1 МПа и вязкости  м²/с, м³/с;

    - наибольшее  рабочее давление 12,5 МПа. 

 

    

4.4. РАСЧЕТ  ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СЕТИ

    Диаметры  трубопроводов определяются из условия  обеспечения допустимых эксплутационных  скоростей V_экс :

    - всасывающие  трубопроводы 1 м/с;

    - сливные  трубопроводы 2 м/с;

    - нагнетательные трубопроводы при давлении до 12 МПа, 5 м/с.

    Используя уравнение постоянства расхода, определяем диаметр трубопровода:

     , м/с     (4.6.)

    где d_p – внутренний диаметр трубопровода, м;

    Q_max – максимальный расход;

    V_экс – эксплутационная скорость движения рабочей жидкости, м/с.

    Диаметр всасывающего трубопровода:

    

м =43 мм;

    принимаем

= 40 мм.

    Диаметр сливного трубопровода:

    

м =30 мм;

    принимаем

= 30 мм.

    Диаметр нагнетательного трубопровода:

    

м = 18 мм;

    принимаем

= 18 мм.

    Определим скорость движения жидкости в принятых трубопроводах:

     , м/с      (4.7.)

    Всасывающий трубопровод:

    

м/с; 

    

    Сливной трубопровод:

    

м/с;

    Нагнетательный  трубопровод:

    

м/с.

    Определение потерь давления в гидросистеме производиться  по уравнению:

     , МПа     (4.8.)

    где - суммарные потери давления, МПа;

     - сумма потерь давления по  длине во всасывающем, нагнетательном  и сливном трубопроводах, МПа;

     - сумма потерь давления в  местных сопротивлениях, МПа.

    Потери  давления по длине трубопровода определяются согласно формуле:

     , МПа    (4.9)

    - Определим  потери по длине во всасывающем  трубопроводе:

                число Рейнольдса:

           (4.10)

    где - кинематическая вязкость жидкости, м²/с.

    

;

    т.к. Re=4153>2320, определяем значения предельных чисел Рейнольдса:

     нижний  предел:

     ;   (4.11.)

                верхний предел:

     ;   (4.12.)

    где - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб, труба стальная бесшовная, следовательно , м; 

 

    

    т.к. Re< и Re=4153>2320, то коэффициент Дарси определяется по формуле Блазиуса:

    

     ;    (4.13.)

    длина всасывающего трубопровода l₁ = 2 м;

    

МПа..

    - Определим  потери по длине в сливном  трубопроводе:

    число Рейнольдса:

    

;

    т.к. Re=5538>2320, определяем значения предельных чисел Рейнольдса:

    нижний  предел:

    

;

                верхний предел:

    

;

    где - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб, труба стальная бесшовная, следовательно , м;

    т.к. Re< и Re=5538>2320, то коэффициент Дарси определяется по формуле Блазиуса:

    

     ;

    длина сливного трубопровода l₂ = 4 м;

    

МПа.

    - Определим  потери по длине в нагнетательном  трубопроводе:

    число Рейнольдса:

    

; 
 
 
 
 
 
 

т.к. Re=11769>2320, определяем значения предельных чисел Рейнольдса:

    нижний  предел:

    

; 

                верхний предел:

    

;

    где - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб, труба стальная бесшовная, следовательно , м;

    т.к. Re< и Re=9249>2320, то коэффициент Дарси определяется по формуле Блазиуса:

    

     ;

    длина нагнетательного трубопровода l₃ = 4 м;

    

МПа.

    - Определим  потери давления в выбранной  гидроаппаратуре:

     , Па     (4.13.)

    где - номинальная потеря давления гидроустройства при номинальном расходе , МПа.

    - Потери  на местные сопротивления в  золотнике:

    

МПа;

    - Потери  на местные сопротивления в  дросселе:

    

МПа;

    - Потери  на местные сопротивления в  фильтре:

    

МПа. 
 
 
 

    Суммарные потери давления в гидроаппаратуре  для каждого участка гидросистемы занесем в таблицу:

    Таблица 4.1.

    

    

    Сопротивление системы можно принять величиной  постоянной.

     , Па      (4.14.)

    где a – сопротивление трубопровода;

    

.

    Общее давление в гидросети, необходимое  для работы гидропривода описывается  уравнением:

     , Па     (4.15.)

    где P_c – общее давление в гидросети, МПа;

    z – число последовательно соединенных и одновременно работающих гидродвигателей, z=1;

     - перепад давления в силовом  гидроцилиндре, определяемый по  формуле (4.3.);

    

, Па.

    Таблица 4.2.

 

 

    

4.5. ВЫБОР  НАСОСА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО РАБОЧЕГО  РЕЖИМА 

    Так как в гидропередаче насос  и гидросеть с гидродвигателем  представляют единую гидравлическую систему, то рабочий режим насоса определяется графически точкой пересечения напорных характеристик в гидросети. (рис. 4.5.1.)

      

    Рис. 4.5.1. Совмещение паспортных характеристик  насоса и трубопровода

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Выбираем  насос аксиально-поршневой HA 0,04/16 модификация по способу управления HAP, для которого:

    - номинальное  давление, МПа   16 МПа;

    - номинальная  подача, м³/с   ;

    - число  оборотов в секунду   25;

    - потребляемая  мощность, кВт 15,6;

    - общий  К.П.Д.     0,85;

    - объемный  К.П.Д.    0,92;

    - высота  всасывания, м  0,5.