Проектирование гидропривода рыхлительного оборудования (стр. 3 из 5)

номинальный10.52

максимальный13.36

Давление на входе, МПа:

номинальное16

максимальное17

Падение давления в распределителе, МПа:

в трех секциях0.2

Допустимое давление на сливе, МПа1.0

2) Клапан предохранительный У 4790.15

Расход рабочей жидкости,

:

номинальный26.7

минимальный2.7

Номинальное давление, МПа16

Условный проход, мм32

Масса, кг12

Выбор фильтров

Основными параметрами фильтров являются условный проход, номинальное давление и номинальная тонкость фильтрации.

В гидросистемах СДМ применяются магистральные и встроенные фильтры с бумажным и проволочным (сетчатым) фильтроэлементами, обеспечивающими тонкость фильтрации 25, 40 и 63 мкм. Фильтры устанавливаются, как правило, на сливной линии, магистральные – обычно перед масляным баком, а встроенные – в масляном баке.

В нашем случае это встроенный фильтр 1.1.20-25

Условный проход, мм20

Номинальный поток при

перепаде давления 0,08 МПа

и вязкости 30-40 сСт,

0.67

Номинальная тонкость фильтрации, мкм25

Номинальное давление, МПа0,63

Максимальный допустимый

перепад давления, МПа0,35

Ресурс работы фильтроэлемента

до замены или промывки, ч200

Масса встроенного фильтра, кг8,7

Расчет и выбор трубопроводов

Для соединения элементов гидропривода, не имеющих взаимного перемещения, применяются стальные бесшовные трубы, а для соединения гидроагрегатов, имеющих взаимное перемещение, применяются гибкие рукава, причем для низких давлений – резиновые рукава с нитяными оплетками, для высоких давлений – с металлическими оплетками.

Расчет трубопроводов состоит из гидравлического расчета и расчета на прочность. Под гидравлическим расчетом понимается определение внутреннего диаметра трубы по формуле

,(20)

где

– подача насоса;

– скорость потока жидкости, .

В зависимости от назначения трубопровода, давления в гидросистеме выбирается скорость потока рабочей жидкости на основе следующих рекомендаций:

а) для всасывающего трубопровода –

, принимаем

б) для сливного трубопровода –

, принимаем

в) для напорного трубопровода –

, принимаем

В дренажных трубопроводах необходимо обеспечить свободный слив утечек жидкости, поэтому независимо от количества этих утечек минимальный диаметр дренажной магистрали выбирается в пределах 8…10 мм.

Расчет на прочность состоит в определении толщины стенки металлического трубопровода по формуле

,(21)

где

– допускаемое напряжение на разрыв, для стали 20 , для медных трубопроводов ;

– номинальное давление жидкости.

а) для всасывающего трубопровода

б) для сливного трубопровода

в) для напорного трубопровода

Полученные значения диаметров трубопроводов согласовываются со стандартными значениями:

а) всасывающий трубопровод

б) сливной трубопровод

в) напорный трубопровод

Теперь посчитаем действительные значения скорости потока рабочей жидкости во всасывающем, сливном и напорном трубопроводах в соответствии с полученными стандартными значениями диаметров. Для этого выразим из формулы (20) скорость

(22)

а) всасывающий трубопровод

б) сливной трубопровод

в) напорный трубопровод

Расчет и выбор емкости гидробака

Гидробаки предназначены для содержания запаса, отстоя (деаэрации), фильтрации рабочей жидкости и отвода тепла из гидросистемы в атмосферу. Вместимость гидробака, его форма, месторасположение на машине, некоторые конструктивные особенности оказывают существенное влияние на работоспособность гидравлического привода.

Главным параметром бака является его вместимость. От этого параметра зависят значения установившейся температуры рабочей жидкости и интенсивность ее нарастания при пуске машины, время выхода гидропривода на оптимальный тепловой режим, объемный КПД гидропривода и, в конечном итоге, производительность машины в целом.

Для гидросистем мобильных машин рекомендуется выбирать объем бака на основании следующего соотношения

,(23)

где

– объем гидробака;

– минутная подача насосной установки.

Однако при обосновании принятого соотношения следует учитывать мощность, режим работы гидропривода, климатические условия эксплуатации. В результате длительного опыта проектирования и эксплуатации гидрофицированных машин выработаны следующие рекомендации выбора объема бака (в данном случае для легкого режима работы)

(24)

После предварительного расчета значения объема бака необходимо согласовать с нормализованным значением по ГОСТ 12448-80

3. Проверочный расчет гидропривода

Расчет потерь давления в гидросистеме

Расчет потерь давления в гидросистеме производится для определения эффективности спроектированного гидропривода. Потери давления в гидросистеме, обусловленные трением жидкости о стенки трубопроводов и гидроагрегатов и внутренним трением жидкости, зависят от следующих факторов: длины, диаметра и формы трубопроводов, скорости течения и вязкости рабочей жидкости в трубопроводе. Для выполнения расчета потерь давления необходимо знать гидравлическую схему соединений, внутренний диаметр и длину трубопроводов, подачу насоса, вязкость и плотность рабочей жидкости.

Суммарная величина потерь давления в гидросистеме может быть определена как сумма потерь в отдельных элементах гидросистемы:

,(25)

где

– суммарные путевые потери давления на прямолинейных участках трубопроводов;

– суммарные местные потери;

– суммарные потери давления в гидроагрегатах.

Суммирование потерь давления необходимо выполнять не на всех участках гидросистемы, имеющей несколько исполнительных гидродвигателей, а в магистрали каждого гидродвигателя отдельно. Для этого целесообразно разбить всю магистраль на отдельные участки, в каждом из которых равны диаметры трубопровода и скорости потока жидкости.

Суммарные потери давления при работе гидроцилиндра (см. рисунок 2) определяются из выражения

,(26)

где

– путевые и местные потери на различных участках;

– потери давления в распределителе и фильтре.