Гидравлический расчет объемного гидропривода механизма подачи круглопильного станка (стр. 3 из 3)

n – число оборотов насоса, об/с;

Q_max и (р_н)_max – соответственно максимальная подача и максимальное давление насоса;

η₀– объемный КПД насоса.

Общие потери жидкости в гидросистеме будут:

где

МПа

2.15. Определение гидравлических потерь в гидросистеме во время рабочего хода

2.16. Определение КПД гидропривода

Гидравлический КПД гидропривода:

Объемный КПД гидропривода:

Механический КПД гидропривода учитывает механические потери в насосе и гидроцилиндрах. Механический КПД насоса η_мн равен 0,99. Механический КПД гидроцилиндра:

где Р_п – полезное усилие, создаваемое поршнем от давления в полости цилиндра. Оно равно:

Здесь

Механический КПД гидропривода будет:

Общий КПД гидропривода:

3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ГИДРОСИСТЕМЫ

Тепловой расчет гидросистемы производится для уточнения теплового режима рабочей жидкости в необходимости установки в гидросистеме теплообменника (холодильника). Мощность, Вт, превращаемая в тепло:

где N_н = р_нQ_н – мощность насоса, Вт;

р_н – давление насоса, Н/м²;

Q_н – подача насоса, м³/с;

η – общий КПД гидропривода.

Потери мощности в гидросистеме и есть количество выделенного тепла, т.е.

Суммарная поверхность теплообменника (или бака), необходимая для поддержания заданной температуры рабочей жидкости, при известной температуре окружающей среды будет:

где К_рг = τ_рг/τ_с – коэффициент продолжительности работы гидропривода под нагрузкой;

τ_рг – время работы гидропривода под нагрузкой, ч;

τ_с– полное время смены, ч;

к – коэфиициент теплопередачи от жидкости к воздуху через наружную поверхность гидробака;

к = 10 - 15 Ккал/м²∙°С = (10 – 15)1,163 Вт/ м²∙°С – для гидробаков с естественным воздушным охлаждением (открытая вентилируемая поверхность);

t_ж, t_в – температура соответственно масла и окружающего воздуха, °С.

Чтобы установить необходимость принудительного охлаждения, сначала нужно сконструировать бак.

Если поверхность наружных стенок бака S_б окажется меньше вычисленной, то необходима установка холодильника.

Объем бака V_б принимают равным двух – трехминутной производительности наоса Q_н, т.е.:

Задаемся соотношением ширины, высоты и длины бака в виде прямоугольного параллелепипеда, как 1:2:3. Обычно бак заполняется рабочей жидкостью на 0,8 высоты. Если обозначить ширину бака через x, объем жидкости в баке V_б = x 2(0,8x)3 x = 4,8x³.

Определяем размеры бака: ширина

, высота 2x, длина 3x.

Находим площадь поверхности бака, участвующую в охлаждении рабочей жидкости:

где S₁ – суммарная площадь поверхностей бака, омываемых жидкостью;

S₂ – суммарная площадь боковых поверхностей, не омываемых жидкостью. У этих поверхностей эффект охлаждения в 2 раза меньше.

S₁= 15,8 x² = 15.8 ∙ 0.056² = 0.05 м²;

S₂ = 3,2 x² = 3,2 ∙ 0.056² = 0.01 м².

Из сравнения поверхностей S_т и S_б делается заключение о необходимости установки холодильника, т.к. S_т>S_б, необходима установка холодильника.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лебедев Н.И. Объемный гидропривод машин лесной промышленности. - М.: Лесн. пром-сть, 1986.

2. Халтурин В.М., Мамаев В.В., Пушкарева О.Б. Гидрооборудование машин лесной промышленности: учеб. Пособие, Екатеринбург, 2001.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980.

4. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Минск: Вышайшая школа, 1976.

Размещено на