Sк - приведена довжина ходу гідроциліндра
(12)де l - довжина гідроциліндра з висунутим штоком, мм,
к - коефіцієнт, що залежить від схеми кріплення кінців гідроциліндра:
к = 2.0 - якщо один кінець гідроциліндра жорстко закріплений, а другий вільно спирається на долаємо навантаження;
к = 1.0 - якщо обидва кінці гідроциліндра закріплені шарнірно;
к = 0.7 - якщо один кінець закріплений шарнірно, а другий жорстко закріплений;
к = 0.5 - якщо обидва кінці жорстко закріплені.
Примітка: У курсовій роботі прийняти для всіх варіантів к = 1.0.
Максимальну допустиме навантаження на шток гідроциліндра визначають при коефіцієнті запасу n = 3.5
(13)При правильному виборі гідроциліндра повинна виконуватися умова
(14)у противному випадку діаметр поршня гідроциліндра збільшують.
ПОПЕРЕДНІЙ РОЗРАХУНОК ТИСКУ У ОБ`ЄМНИХ ГІДРОПРИВОДІВ І ВИЗНАЧЕННЯ РОБОЧОГО ОБ`ЄМУ НАСОСА
Тиск, що розвивається насосом для забезпечення функціонування гідроциліндра із заданою зовнішнім навантаженням, залежить від наступних факторів
де
- тиск на виході (зливі) гідроциліндра, значення якого визначається гідравлічним опорам РЖ на виході з гідроциліндра, наприклад, втратами тиску в трубопроводі, фільтрі, теплообмінному апараті (маслоохолоджувачі), МПа, - гідравлічні втрати тиску РЖ по довжині вхідного трубопроводу від насоса до гідроциліндра, включаючи втрати в Гідроапарати (наприклад, в гідророзподільники, регуляторі витрати, зворотному клапані, фільтрі та інші.) Ці втрати підлягають гідравлічному розрахунку, однак, як правило, значення цих втрат не повинно перевищувати 5%від робочого тиску для забезпечення високого значення загального ККД гідроприводу (16)Шляхом зіставлення значення витрати
і номінальною подачі насоса по таблиці 2 і 3 підбирають попередньо типорозмір (шифр) і значення об'ємного (коефіцієнта подачі) і загального ККД насоса, які необхідні для подальшого розрахунку.Визначають максимальну теоретичну подачу насоса, що забезпечує максимальну швидкість гідроциліндра
де
- витрата, споживаний гідроциліндром, який дорівнює фактичної (необхідної) подачі насоса (18) - об'ємний ККД насоса (або коефіцієнт подачі, значення якого для сучасних конструкцій насосів перебувати в межах 0,9 ... 0,98). Значення приймають по табл.2 або 3 згідно заданому значенню номінального тискуВизначають робочий об'єм наносів (попередньо), що забезпечує необхідну подачу РЖ при заданій максимальній частоті обертання приводить двигуна
(19)де
- номінальна частота обертання вала призводить двигуна насоса(
),Робочий об'єм насоса уточнюють по каталогу, округляючи до найближчого більшого значення з номенклатурного ряду насосів.
Слід звернути увагу на те, що при виборі насоса з регульованим робочим об'ємом споживаний гідроциліндром витрата і подача насоса збігаються (18), а при виборі насоса з постійним робочим об'ємом подача насоса завжди більше споживаного витрати
(20)що обумовлено округленням значення робочого об'єму насоса і введенням коефіцієнта більше одиниці. Тому для отримання необхідної швидкості поршня застосовують дросельні способи регулювання витрати в гідроциліндр, пов'язані з перепуском частині подачі насоса через переливний клапан (дросель встановлено послідовно до гідроциліндра) або через дросель в гідробак (установка дроселя на паралельному потоці).
РОЗРАХУНОК ККД ОБ`ЄМНОГО ГІДРОПРИВОДУ
Визначають максимальну механічну потужність об'ємного гідропривода (зустрічаються також терміни - вихідна, ефективна і корисна потужність)
(21)де значення зусилля є заданим (Н), а швидкість (м / с) визначають за формулами (6) або (8).
Розрахунок споживаної насосом потужності
При використанні насоса з регульованим робочим об'ємом, споживана потужність складе
(22)де
- тиск на виході насоса, МПа, - фактична подача насоса, л/хв, - ККД насоса (загальний), -. гідромеханічний ККД насоса.У технічній характеристиці насосів призводять значення загального ККД і коефіцієнта подачі,
тому гідромеханічний ККД визначають за формулою: (23)а значення
і визначають з виразів (18) і (15).При використанні насоса з постійним робочим об'ємом і дросельним способом регулювання витрати до гідроциліндра, його теоретичну подачу визначають за формулою:
і далі споживану потужність насоса
(25)Визначають загальний ККД об'ємного гідроприводу при максимальній швидкості гідроциліндра:
(26)Визначають настановну потужність приводить двигуна з застосовуваним на практиці коефіцієнтом запасу
(27)Споживана насосом потужність не повинна перевищувати потужності не повинна перевищувати потужності приводить двигуна, в іншому випадку необхідне коригування завдання на проектування об'ємного гідропривода, наприклад, шляхом зниження максимальної швидкості (часу гідроциліндра) переміщення або установки приводить двигуна підвищеної потужності.
ВИБІР ДІАМЕТРА ТРУБОПРОВОДУ І ЗВЕДЕНОГО ДІАМЕТРУ
Внутрішній діаметр трубопроводу визначають за формулою
мм, (28)де
- витрата робочої рідини (7), л/хв, а при машинному способі регулювання робочого об'єму насоса замість підставляють значення теоретичної подачі - об'ємний ККД (або коефіцієнт подачі) насоса, - що допускається швидкість протягом робочої рідини, м/с,значення якої вибирають виходячи з наступних рекомендацій за призначенням максимальної швидкості течії робочої рідини в трубопроводах і з'єднаннях трубопроводів:
- Для всмоктуючих трубопроводів,
м / с або не більше значення швидкості (або не менше тиску), встановленого постачальником насоса (примітка: при розрахунку діаметра всмоктувального трубопроводу у формулі (28) ККД насоса приймають );