После принятия окончательного значения диаметров трубопроводов, рассчитаем реальные скорости движения жидкости в них,
:: (25)Подставляя соответствующие значения диаметров, получим скорости:
Для всасывающего трубопровода:
Для нагнетательного трубопровода:
Для сливного трубопровода:
При величинах условного прохода менее 30 мм, применяются стальные, бесшовные, холоднотянутые и холоднокатаные трубы (ГОСТ8734-58). Примем материал для изготовления труб: Сталь 20.
Вычислим толщину стенки трубы по формуле:
, (26)где
– предел прочности при растяжении (сопротивление на разрыв), для выбранного материала, (принимается по таблице 5.1 [1]):Подставляя в формулу значения диаметров трубопроводов, получим толщину их стенок,
: , ,Трубопроводы, из которых монтируют гидролинии в гидроприводах, по конструкции можно разделить на жесткие и гибкие.
Жесткие трубопроводы в основном изготовляют из стальных бесшовных холоднотянутых труб или из труб цветных металлов: медь или алюминий.
В гидроприводах применяют следующие типы соединений:
а) пайка (сварка) - в машиностроении применяется редко, только для трубопроводов, не подлежащих демонтажу;
б) соединение с развальцовкой используют для труб диаметром
. Соединение отличается простотой, но может применяться при давлении не более и имеет ограниченное число повторных демонтажей вследствие затвердения материала и порчи развальцованной части трубы;в) соединение трубопроводов по внутреннему конусу применяется для гидросистем с рабочим давлением до
при необходимости частого демонтажа гидролинии. Этот тип соединения наиболее широко применяется в гидросистемах тракторов, дорожных и строительных машин;г) соединение трубопроводов с врезающим кольцом распространено в гидросистемах, работающих при высоких давлениях. Соединение простое по конструкции и обеспечивает надежную герметизацию при давлениях до
;д) фланцевое соединение трубопроводов применяется для стальных труб, диаметром свыше
.Типы и размеры арматуры соединительных частей трубопроводов указаны в ГОСТ 16039-70
16078-70, ГОСТ 15063-70 15804-70, ГОСТ 4233-67.Гибкие трубопроводы применяют для соединения элементов гидропривода, которые расположены на подвижных частях и могут перемещаться относительно друг друга.
В качестве гибкого трубопровода в основном применяют резинотканевые шланги, называемые рукавами высокого давления (РВД). В зависимости от количества металлических оплеток рукава высокого давления делятся на три типа: 1 тип – с одной металлической оплеткой, рассчитанный на давление до
; 2 тип – с двойной оплеткой, рассчитанный на давление до ; 3 тип – с тройной оплеткой, применяется при внутреннем диаметре до . Основные размеры РВД даны в ГОСТ 6286-73.Для заданных условий работы гидросистемы гибкие трубопроводы могут быть выбраны из специальной литературы [8,10].
Тип и марку отдельных элементов гидроаппаратуры, выбирают (таблица 6.4 [1]) по давлению на их входе и фактическому расходу, проходящему через них.
В технических характеристиках гидроаппаратов приводится потеря давления
при определенном (номинальном) расходе . Как правило, не удается подобрать гидроаппарат, у которого фактический расход соответствует , а значит и потери давления фактические будут отличаться от .Фактические потери давления рассчитываются простым суммированием потерь давления в каждом гидравлическом устройстве. Эти данные берутся из таблицы 6.4 [1]. Но так как не все выбранные гидроаппараты имеют номинальный расход, соответствующий требуемому, то и фактические потери давления будут отличаться от номинальных.
Определить фактические потери можно по формуле:
(27)Перед определением потерь, необходимо выбрать тип и марку гидроаппаратуры на данном участке гидропривода. Выбирают их по расходу (таблице 6.4 [1]).
На данном участке находится следующая гидроаппаратура:
1. Напорный золотник с обратным клапаном Г56-23;
2. Реверсивный золотник Г72, Г73-12;
3. Золотник с ручным управлением Г 74-12;
4. Фильтр 0,08 Г 41-13
6. Определение потерь давления и объемных потерь в системе гидропривода
6.1 Определение потерь давления
При движении жидкости по трубопроводам гидропривода, при прохождении жидкости через контрольно-регулирующую и распределительную аппаратуру возникают потери давления. Поэтому давление выбранного насоса должно быть достаточным для обеспечения необходимого усилия или крутящего момента гидродвигателя и преодоления потерь давления, возникающих в трубопроводах, клапанах, дросселях и т. д.
Суммарные потери давления в гидросистеме гидропривода определяются по зависимости:
, (28)где
– потери давления при трении движущейся рабочей жидкости в трубопроводах; – потери давления в местных сопротивлениях трубопроводов; – потери давления в гидроаппаратуре.Потери давления на трение жидкости в трубопроводах складываются из потерь на отдельных участках трубопровода:
, (29)где
– потери давления в трубопроводе нагнетания; – потери давления в трубопроводе всасывания; – потери давления в трубопроводе слива.Потери давления на отдельных участках трубопроводов рассчитываются по формуле:
, (30)где
– коэффициент сопротивления жидкости; – длина участка трубопровода, ; – внутренний диаметр трубопровода, ; – плотность рабочей жидкости, для выбранной жидкости (см. пункт 2.2) ; – скорость жидкости на рассматриваемом участке трубопровода, .