Для определения коэффициента сопротивления трения предварительно определяется число Рейнольдса:
, (31)где
– коэффициент кинематической вязкости жидкости, . Для выбранного масла:Подставив значения внутренних диаметров и скоростей жидкости в формулу (31), получим числа Рейнольдса для отдельных участков трубопровода:
Для всасывающего трубопровода:
Для нагнетательного трубопровода:
Для сливного трубопровода:
Как видим, значения числа Рейнольдса для всех участков трубопровода превышают критическое значение
, значит, режим движения в них является турбулентным и коэффициент сопротивления для стальных труб рассчитывают по формуле Блазиуса: (32)Абсолютная шероховатость ∆ определяется по таблице 6.2[1]. Примем ∆=0,04, для стальных горячекатаных труб ГОСТ 8732-70.
Для всасывающего трубопровода:
Для нагнетательного трубопровода:
Для сливного трубопровода:
Подставляя все полученные значения в формулу (30), получим:
, ,Суммируя полученные результаты по формуле (29), получим результирующие потери на трение,
:Потери давления в отдельных местных сопротивлениях трубопровода получаются путем сложения потерь в отдельных местных сопротивлениях, которые определяются по формуле:
, (33)где
– коэффициент местного сопротивления (по таблице 6.3 [1]), ; – поправочный коэффициент, зависящий от числа Рейнольдса и определяемый по рисунку 6.1 [1].Из исходных данных известно, что в магистрали встречаются 4 плавных поворота и 2 резких.
Для плавных поворотов коэффициент местного сопротивления,
:Для резких поворотов коэффициент местного сопротивления,
:Тогда общий коэффициент местного сопротивления,
:Теперь можно вычислить местные потери в нагнетательном и сливном трубопроводах,
: , ,Тогда суммарные потери в местных сопротивлениях (
), найдем по формуле: (34)Подставив числовые значения, получим:
Суммарные потери в гидроаппаратуре (
) с учетом формулы (27) будут равны:Зная все нужные значения, подставим их в выражение (28), получим общие потери давления в гидросистеме,
:6.2 Определение объемных потерь в системе гидропривода
Объемные потери в гидроприводе происходят вследствие утечек жидкости через зазоры в элементах гидропривода. Примером объемных потерь может служить утечка жидкости в рабочем цилиндре между стенками цилиндра и поршнем, утечка жидкости в золотнике.
Общие потери в гидроприводе складываются из потерь в насосе
, гидродвигателе , которые в зависимости от типа гидродвигателя, являются потерями в гидроцилиндре , потерь в золотниковом распределителе . (35)Приближенное значение перечисленных потерь можно выразить через удельную утечку, являющуюся потерей расхода приходящейся на один
давления. , (36)где
– удельная утечка жидкости в насосе, см3/мин МПа; – удельная утечка жидкости в гидроцилиндре см3/мин МПа; – удельная утечка жидкости в золотниковом распределителе, см3/мин МПа; – давление, развиваемое насосом Па; – давление в гидроцилиндре принимается равным рабочему давлению , Па; – давление в золотниковом распределителе принимается равным рабочему давлению , Па.Давление, развиваемое насосом:
, (37)где
– потери давления; – рабочее давление.Подставив численные значения, получим:
Подставляя числа в формулу (36), получим объемные потери в гидросистеме,
: .Объемный насос, применяемый в гидроприводе, предназначен для преобразования энергии привода в энергию жидкости в виде давления и подачи жидкости в гидродвигатель, создавая усилие (крутящий момент) на рабочем органе и обеспечивая скорость его движения.
Выбор насоса производят по давлению,
(см. пункт 6.2): ,и расходу,
: , (38)где
– потери расхода; – расход жидкости, поступающей в гидроцилиндр (см. пункт 5.1).Подставляя числа, получим: