Разлiк аб'емнага гiдрапрывода и аналiз яго работы (стр. 3 из 6)

Рэгуляцыйная гiдраапаратура прызначана для падтрымання ў гiдрапрыводзе неабходнага цiску, рэгулявання скорасцi руху выхадных звенняў гiдрарухавiкоў, для пропуску вадкасцi ў азначаным напрамку i г.д. Да яе адносяцца напорныя, рэдукцыйныя, зваротныя, засцерагальныя клапаны, дроселi, рэгулятары патоку (скорасцi), дзельнiкi патоку i iншае.

Напорныя гiдраклапаны прызначаны для забяспячэння ў гiдрасiстэме неабходнага цiску. Iх магчыма прымяняць як засцерагальныя, падпорныя (для стварэння рэгуляванага супрацьцiску), а таксама для паслядоўнасцi ўключэння ў работу гiдрарухавiкоў.

Рэдукцыйныя клапаны прызначаны для падтрымання пастаяннага цiску вадкасцi ў патоку, якi ад яго адводзiцца. Iх часцей за ўсё ставяць у гiдрасiстэмах, дзе ад адной помпы працуе некалькi гiдрарухавiкоў, прычым частка з iх патрабуе меншага цiску, чым астатнiя.

Для рэгулявання скорасцi руху выхаднога звяна гiдрарухавiка прызначаны дроселi i рэгулятары патоку (скорасцi).

Дапаможнае абсталяванне гiдрапрывода забяспечвае надзейную працу помп, гiдрарухавiкоў, гiдраапаратуры i цалкам усяго гiдрапрывода. Да яго адносяцца: гiдрабакi i цеплаабменнiкi для рабочай вадкасцi, фiльтры, ушчыльняльныя прыстасаваннi, гiдраакумулятары, аппаратура для вымярэння цiску, расходу, тэмпературы.

Фiльтры прызначаны ў гiдрапрыводзе для ачысткi рабочай вадкасцi ад механiчных прымесей, якiя трапляюць у сiстэму цi ў момант залiўкi ў бак, цi з’яўляюцца ў ёй у час эксплуатацыi ў выглядзе прадуктаў зносу, карозii i раскладання вадкасцi i матэрыялаў, з якiх выраблены элементы гiдрапрывода.

Выбар ўсёй гiдраапаратуры (згодна са схемай гiдрапрывода) праводзiцца па рабочым цiску цылiндра p_ц = 4.76 МПа i максiмальнаму значэнню расходу вадкасцi, якi вызначаецца па формуле:

Q_ц = v_р*s/h_а,

дзе v_р - скорасць рабочага ходу поршня гiдрацылiндра, v_р = 0,1 м/с;

s - рабочая плошча поршня, s = 0,003317 м²;

h_а – аб’ёмны ККДз, h_а = 0,99.

Q_ц1 = Q_ц2 = 0,11*0,003317/0,99 = 0,000335 м³/с.

1. Размеркавальнае ўстройства: выбiраем залатнiк з ручным кiраваннем Г74-24:

расход Q = 1,17 дм³/с;

цiск p = 20 МПа;

страты вадкасцi

Q = 3.33 см³/с = 0,0000033 м³/с;

страты цiску

p = 0.3 МПа;

маса m = 11 кг.

2. Засцерагальны клапан Г52-13:

расход Q = 0,585 дм³/с;

цiск p = 5 МПа;

страты цiску

p = 0.2 МПа;

маса m = 4.4 кг.

3. Дросель Г77 - 33:

расход Q = 0,584 дм³/с;

цiск p = 12,5 МПа;

маса m = 2,5 кг.

4. Напорныя залатнiкi БГ54 - 23:

расход Q = 0.585 дм³/с;

цiск p = 5 МПа;

страты цiску

p = 0,25 МПа;

маса m = 2,8 кг.

5. Фiльтр Г41 - 13:

расход Q = 0,417 дм³/с;

маса m = 6,3 кг.

6. Зваротны клапан ПГ 51 – 22

расход Q = 0.584 дм³/с;

цiск p = 20 МПа;

страты цiску

p = 0,2 МПа;

страты вадкасцi

Q = 0.08 см³/с

маса m = 1,8 кг.

4. ВЫЗНАЧЭННЕ СТРАТ ВАДКАСЦi i ПАДАЧЫ ПОМПЫ

Для таго, каб забяспечыць рух выхаднога звяна гiдрарухавiка (гiдрацылiндра) з зададзенай скорасцю, неабходна вызначыць падачу помпы з улiкам усiх страт рабочай вадкасцi пры яе руху ад помпы да гiдрарухавiка.

Q_п = Q_цmax +

Q_i,

дзе

Q_i - сума аб’ёмных страт вадкасцi ва ўсёй гiдраўлiчнай апаратуры, якая знаходзiцца на лiнii помпа - гiдрацылiндр - маслены бак.

Велiчыня страт вадкасцi прымаецца з тэхнiчных характарыстык кожнага гiдраапарата.

Q_п = 335 + 3.33 + 0,08 = 338.41 см³/с

Q_п= 0,00033841 м³/с

5. РАЗЛiК ТРУБАПРАВОДАЎ ГiДРАПРЫВОДА

Функцыянальная сувязь памiж рознымi элементамi гiдрапрывода, якiя знаходзяцца на азначанай адлегласцi адзiн ад аднога, ажыццяўляецца з дапамогай трубаправодаў. Яны з’яўляюцца адказнымi элементамi гiдрапрыводаў, таму што iх разбурэнне прывядзе да разгерметызацыi i выхаду са строю гiдрасiстэмы. Трубапровады павiнны валодаць дастатковай трываласцю, адсутнасцю страт вадкасцi, мiнiмальнымi стратамi цiску на пераадольванне гiдраўлiчных супрацiўленняў. Па назначэнню яны дзеляцца на ўсмоктвальныя, напорныя, злiўныя, дрэнажныя i гiдралiнii кiравання, але разлiкам часцей за ўсё падлягаюць напорныя i злiўныя трубаправоды.

У залежнасцi ад сваёй канструкцыi iх дзеляць на жорсткiя i гiбкiя.

Жорсткiя трубаправоды вырабляюць са сталi, медзi, алюмiнiю I розных сплавау.Часцей за усе прымяняюць халоднацягнутыя i халоднакатаныя стальныя трубы бяз швоў (пры d < 30 мм) цi гарачакатаныя бяз швоў (пры d > 30 мм).

5.1 Вызначэнне дыяметра труб

Мэтай разлiку трубаправодаў з’яўляецца вызначэнне ўнутранага дыяметра, таўшчынi сценак, страт цiску на гiдраўлiчныя супрацiўленнi пры руху ў iх рабочай вадкасцi. Разлiк неабходна рабiць для напорнага i злiўнога трубаправодаў гiдрасiстэмы.

Унутраны дыяметр трубаправода d вызначаецца з ураўнення непарыўнасцi:

Q = v*s = v*pd²/4,

адкуль:

дзе s - плошча папярочнага сячэння трубаправода; Q - максiмальны расход вадкасцi на разлiковым участку; v - дапушчальная скорасць руху вадкасцi.

Дапушчальная скорасць руху вадкасцi залежыць ад цiску ў гiдрасiстэме i прызначэння трубаправода. Пры вельмi вялiкiх скарасцях змяншаецца маса i кошт гiдралiнiй, але павялiчваецца страты цiску на пераадольванне гiдраўлiчных супрацiўленняў. Для гiдрапрыводаў пры цiску да 5 МПа рэкамендуюць прымаць v = 4 м/с (для напорнага трубаправода) i v = 2 м/с (для злiўнога трубаправода).

Тады ўнутраны дыяметр напорнага трубаправода:

мм

А ўнутраны дыяметр злiўнога трубаправода:

мм

Вызначаныя дыяметры акругляем да блiжайшага значэння па ДАСТ:

d_ун = 11 мм (для напорнага), d_в = 17 мм, d = 3мм

d_ун = 15 мм (для злiўнога), d_в = 21 мм, d = 3мм

Праверачны разлiк труб на трываласць:

< d

<d

Пералiчым скорасцi:

м/с

м/с

5.2 Разлiк страт цiску ў трубаправодах

Страты цiску ў трубаправодах (напорным i злiўным) складаюцца са страт на пераадоленне гiдраўлiчных супрацiўленняў па даўжынi

pдл i на пераадоленне страт у мясцовых супрацiўленнях p_м. Адпаведна агульна прынятай ў гiдраўлiцы методыкай страты па даўжынi для кожнага ўчастка трубаправода вызначаюцца па формуле А. Дарсi:

а мясцовыя - па формуле Вейсбаха:

дзе l_i, d_i, v_i - даўжыня, дыяметр i фактычная (вызначаная па стандартным дыяметры) скорасць на разлiковых участках трубаправода; r - шчыльнасць рабочай вадкасцi пры зададзенай тэмпературы; l_i - каэфiцыент гiдраўлiчнага трэння; V_i - каэфiцыент мясцовых супрацiўленняў.

Для вызначэння каэфiцыента гiдраўлiчнага трэння неабходна вызначыць лiк Рэйнальдса:

Re = v_i*d_i/n,

дзе n - кiнематычная вязкасць рабочай вадкасцi.

Re = 3,5628*0,011/20*10^-6 = 1959,53(для напорнага);

Re = 1.91598*0,015/20*10^-6 = 1436.985 (для злiўнога).

Пры ламiнарным рэжыме (Re < 2320) руху вадкасцi каэфiцыент гiдраўлiчнага трэння для жорсткiх трубаправодау

l = 75/ Re ;

l = 75/1959,53 = 0,038275(для напорнага);

l = 75/1436.985 = 0.052193(для злiўнога).

Тады

p_дл = 890*0,038275*14*3,5628²/(0,011*2) = 275157.97 Па (для напорнага),

p_дл = 890*0.0522*5*1.91598²/(0,015*2) = 28420.37273 Па (для злiўнога).

Пры разлiку страт цiску на пераадоленне мясцовых супрацiўленняў залежнасцю V ад Re трэбуюць, прымаючы велiчыню гэтага каэфiцыента пастаяннай для кожнага канкрэтнага тыпу мясцовых супрацiўленняў. Для штуцэраў - 0,1, прамавугольных трайнiкоў –1,5, выхада з трубы ў бак - 1, уваходу ў трубу – 0,5, плаўнага загiбу труб – 0,12. Тады

p_м = 890*(11*0,1+5*1,5+6*0,9+5*0,5+2*1)*3,5628²/2 = 107322.29 Па (для напорнага),

p_м = 890*(7*0,1+7*1,5+1*0,9+4*0,5)*1.91598²/2 = 23033.56 Па (для злiўнога).

Сумарныя страты цiску ў трубаправодах вызначаюць па залежнасцi:

p_тр = 275157.97 +28420.37273+107322.29 +23033.56= 433934.19754 Па.

6. ВЫЗНАЧЭННЕ ЦІСКУ ПОМПЫ І ЯЕ ПАПЯРЭДНІ ВЫБАР

Цiск помпы павiнен быць такiм, каб была магчымасць забяспечыць пераадоленне зададзенага карыснага намагання выконваючага органа гiдрацылiндра, а таксама страт цiску на пераадоленне гiдраўлiчных супрацiўленняў у напорным i злiўным трубаправодах i ва ўсёй гiдраўлiчнай апаратуры. Такiм чынам неабходны цiск помпы будзе роўны:p_п=p_ц+

p_тр+S p_га