Розрахунок гідроприводу (стр. 2 из 2)

де ρ – густина рідини, кг/м3;

λ – коефіцієнт гідравлічного тертя по довжині;

l,d – довжина і діаметр трубопроводу, м;

Vф – середня швидкість течії рідини, м/с.

Коефіцієнт гідравлічного тертя (коефіцієнт Дарсі) визначаємо, виходячи з режиму руху рідини і відносної шорсткості труби ΔЕ/d, де ΔЕ – еквівалентна шорсткість (∆Е=0,06 мм).

Режим руху рідини визначають за числом Рейнольдса

(3.9)

де V – фактична швидкість у всмоктувальному, напірному чи зливному трубопроводі, м/с;

d – діаметр трубопроводу, м;

– кінематичний коефіцієнт в’язкості, м2/с.

Розрахунок Reдля ділянок трубопроводу:

для всмоктувальної гідролінії

- режим ламінарний;

для напірної гідролінії

- режим турбулентний;

для всмоктувальної гідролінії

- режим ламінарний.

Якщо рух ламінарний, коефіцієнт гідравлічного тертя визначаємо за формулою

(3.10)

Для труб промислового виготовлення з природною шорсткістю для будь-якої області опору можна скористатися формулою Альтшуля

(3.11)

Коефіцієнт Дарсі на ділянках трубопроводу:

у всмоктувальній гідролінії:

у зливній:

у напірній:

Втрати тиску

(Па) на тертя по довжині трубопроводу:

; (3.12)

на всмоктувальній лінії:

; (3.13)

;

на напірній лінії:

; (3.14)

;

на зливній лінії:

; (3.15)

.

Загальні втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу:

Місцеві гідравлічні втрати ΔРМ(Па) визначаємо за формулою Вейсбаха

(3.16)

де ζ – коефіцієнт місцевого опору;

V – середня швидкість у місці перерізу з місцевим опором, м/с;

ρ – щільність рідини, кг/м3.

Місцеві гідравлічні втрати ΔРМ(Па):

. (3.17)

на всмоктувальній лінії:

(3.18)

на напірній лінії:

(3. 19)

на зливній лінії:

(3. 20)

Загальні втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу:

Втрати в гідроапаратурі:

(3.21)

(3.22)

втрати у дроселі:

втрати у розподільнику на зливній лінії:

(3.23)

втрати у розподільнику на напірній лінії:

(3.24)

втрати у фільтрі:

(3.25)

Загальні втрати тиску в гідроапаратурі:

Знаходимо сумарні втрати тиску у всмоктувальній, напірній та зливній гідролініях (підставляємо отримані дані у формулу 3.7):

Сумарні втрати тиску не повинні перевищувати 20% тиску, що розвивається насосом. Перевіримо це:

6,3∙0,2=1,26(МПа).

Оскільки сумарні втрати тиску не перевищують допустимі насосом (0,34 МПа <1,26 МПа), то умова виконується.

4. Вибір параметрів насоса і гідроклапана тиску

4.1. Вибір параметрів насоса

Необхідний тиск насоса РН обчислюють за рівнянням

(4.1)

де

- сумарні втрати тиску в гідролініях, Па;

F – зусилля на штоку гідро циліндра, Н;

Se – ефективна площа поршня, м2;

ηМЦ – механічний к. к. д. циліндра.

Тип насоса вибираємо відповідно до значень необхідної подачі QH=70,62 л/хв і розрахункового тиску РН=5,9 МПа у літературі [2, с.18, табл.2.1; с.30, табл.2.5; с.34, табл.2.7; с.38, табл.2.9].

Вибираємо насос пластинчатий нерегулюємий Г12-24М ГОСТ 13167-82 (Робочий об’єм 80 см3, номінальна подача 70 л/хв=0,001167 м3/с, к. к. д. при номінальному режимі роботи 0,82; тиск на виході з насосу: 6,3 МПа, граничний 7 МПа).

4.2. Вибір гідроклапана тиску

Гідроклапан тиску вибираємо за значеннями необхідного тиску насоса РН=5,9 МПа і подачі вибраного насоса QH=70,62 л/хв [2, с.124, табл.5.3].

Вибрали гідроклапан Г54-34М

Витрата масла: номінальна 125 л/хв;

максимальна 160 л/хв;

мінімальна 3 л/хв.

Тиск налаштунку (МПа): номінальний 1; 2,5; 6,3; 10 або 20;

максимальна 1,2; 2,8; 7; 11,2 або 23;

мінімальна 0,3; 0,4; 0,6; 1,2 або 4.

5. Розрахунок потужності і к. к.д. гідропривода

Ефективну (корисну) потужність NП,Вт, гідроциліндра визначаємо за формулою

(5.1)

де F– зусилля на поршні, Н;

VП – швидкість поршня гідро циліндра, м/с.

Повна потужність N, Вт, гідропривода дорівнює потужності, спожитої насосом:

(5.2)

де

– розрахований тиск насоса, Па;

– подача вибраного насоса, м3/с;

– повний к. к. д. вибраного насоса.

Повний к. к. д. гідропривода

(5.3)

Список літератури

1. Герман В.Ф., Кулі ніч П.Г. Методичні вказівки до курсової роботи з курсу «Гідравліка та гідропневмоприводи», СумГУ, 2002.

2. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1988. – 512 с.

3. Вильнер Я.М., Ковалёв Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Высшэйш. шк., 1976. – 410 с.