Очистной комбайн (стр. 2 из 3)

Считаем потерю давления на трение по длине нагнетательной, всасывающей и линии слива магистрали:

,

где λ_i – коэффициент сопротивления на линии подвода и слива;

p‑плотность рабочей жидкости;

l_i – длина трубопровода на подводе и сливе одинакового диаметра d_i.

кПа

Расчитываем суммарные потери в нагнетательном трубопроводе:

кПА

Во всасывающем трубопроводе:

кПа

кПа

Считаем слив жидкости:

кПа

кПа

Рабочее давление для выбора напорного золотника и насоса:

МПа

Необходимая проверка всасывающей магистрали гидронасоса на неразрывность потока:

,

где H_вс-геометрическая высота всасывания;

∑ξ – сумма коэффициентов местных сопративлений на линии всасывания насоса;

V_вс – скорость движения рабочей жидкости во всасывающей магистрали.

Условие соблюдается, диаметр всасывающего трубопровода определен правильно.

Усилие, создаваемое гидроцилиндром при рабочем ходе, равно

,

кН

где p – рабочее давление в жидкости;

F – площадь поршня при рабочем ходе

;

R_шт – сопротивление уплотнения штока;

R_п – сопротивление уплотнения поршня;

R_с – сопротивление от вытекания масла из штоковый полости гидроцилиндра.

Определяем усилие трения R_шт

,

где μ=0,10–0,13 – коэффициент трения манжет о рабочую поверхность штока;

b – высота активной части манжеты.

кН

Усилие трения R_п для манжетных уплотнений поршня:

Н

Расчет сопротивления R_с – от вытекания масла со стороны штоковой полости.

,

Н,

где p_с – давление в штоковой полости.

Сопоставляем усилие P_ф развиваемое в гидроцилиндре, с требуемым по условиям работы механизма P_р и находим коэффициент k_зу

.

;

Определяем толщину стенок силового гидроцилиндра

,

где p_проб – пробное давление, с которым осуществляется гидравлическое испытание цилиндра;

σ_т – предел текучести материала: для стали 35 σ_т=300МПа,

ψ – коэффициент прочности для цельнотянутой трубы, ψ=1;

n – коэффициент запаса прочности при давлениях до 30МПа, n≥3;

с – прибавка к толщине стенки на коррозию наружной поверхности цилиндра; с=2–3 мм.

мм;

Толщина плоского донышка гидроцилиндра

мм;

где σ_р – допускаемое напряжение для материала донышка гидроцилиндра.

Под рабочим давлением p_p понимают наибольшее давление в гидросистеме

в условиях эксплуатации, т.е. при наличии толчков и гидравлических ударов. Условное давление p_у соответствует отсутствию гидравлических ударов в гидросистеме и на него настраивают предохранительные клапаны. Пробное давление p_проб соответствует условиям проверки корпусов элементов гидросистемы на прочность.

Напорный трубопровод подлежит проверке на гидравлический удар в случае внезапного его перекрытия, для чего определяем величину ударного давления

,

МПа

По величине p_уд проверяется толщина стенки труб и гидроцилиндра.

Определение объемных потерь рабочей жидкости в гидросистеме

,

где ∆Q_н, ∆Q_гц, ∆Q_зол – объемные утечки рабочей жидкости в насосе, гидроцилиндре и золотнике, численное значение последних определяем по их техническим характеристикам;

n_ц – число гидроцилиндров, питаемых от насоса одновременно.

Поэтому:

,

где η_обн – объемный КПД насоса; p_н – давление создаваемое насосом.

∆Q_зол=200 см³/мин=0,2 л/мин,

л/мин,

м³/с=0,37 л/мин

м³/с=0,04 л/мин

л/мин

Определение КПД гидросистемы

Объемный КПД гидропривода

;

Гидравлический КПД гидропривода

;

Механический КПД гидропривода

,

где η_мех.н – механический КПД насоса, принимается по его характеристике.

Общий КПД гидропривода

,

Устанавливаем средние скорости перемещения поршня в гидроцилиндре:

Рабочий ход

м/мин

Холостой ход

м/мин

Общее время цикла за один ход

.

Мощность, сообщенная рабочей жидкости насоса

,

кВт

Полезная мощность гидроцилиндров

,

кВт