Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 73
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ом = 0,96.
Расход рабочей жидкости в бесштоковой полости силового гидроцилиндра определяется:
Qц max и Qц min - максимальный и минимальный расход жидкости;
max и min – максимальная и минимальная скорости движения поршня (по заданию), м/с;
D – внутренний диаметр цилиндра, м;
оц = 0,99 – объемный к.п.д. силового гидроцилиндра.
Так как гидроприводы работают не одновременно и подключены параллельно, расходы суммируются.
Исходя из задачи выбираем:
Характеристики:
Характеристики:
Характеристики:
Характеристики:
Гидрозамок З.М. 10000
Характеристики:
Редукционный клапан М-КР
Характеристики:
Расчет гидравлической сети сводится к определению диаметров стандартных труб при максимальном расходе жидкости и к подсчету потерь давления. Диаметры трубопроводов определяются из условия обеспечения допустимых эксплуатационных скоростей
экс:
Используя уравнение постоянства расхода, определяют диаметр трубопровода:
(2.9)
где dр - внутренний диаметр трубопровода, м;
Qmax – максимальный расход, определяемый по уравнению, м3/с;
экс – эксплуатационная скорость движения рабочей жидкости, м/с.
Полученный диаметр трубы dр округляется до величины стандартизированного ряда d.
Для всасывающего трубопровода:
м
Округляем до 34 мм
Для сливного трубопровода:
м
Округляем до 28 мм
Для нагнетательного трубопровода:
м
Округляем до 18 мм.
Определим скорость движения жидкости для каждого трубопровода.
Для всасывающего трубопровода:
Для сливного трубопровода
Для нагнетательного трубопровода:
Определим потери в гидросистеме с помощью уравнения
Где Pw – суммарные потери давления, МПа;
Pl – сумма потерь давления по длине во всасывающем, нагнетательном и сливном трубопроводах, МПа;
Рм – сумма потерь давления в местных сопротивлениях (в гидроаппаратуре и фасонных частях трубопровода), МПа.
Потери давления по длине трубопровода определяются согласно формуле:
где - плотность, кг/м3;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
- коэффициент Дарси;
l – длина соответствующей трубы,м;
d – диаметр трубы, м;
– скорость движения жидкости в трубе, м/с.
Коэффициент зависит от режима движения жидкости, который в свою очередь характеризуется числом Рейнольдса Re:
где - кинематическая вязкость жидкости, м2/с.
Для всасывающего трубопровода:
Коэффициент Рейнольдса меньше 2300, соответственно режим течения ламинарный. При ламинарном режиме движения жидкости, коэффициент Дарси определяется по формуле Стокса:
Найдем потери давления на всасывающем трубопроводе
Нагнетательный трубопровод
Потери давления в нагнетательном трубопроводе
Сливной трубопровод
Потери давления в сливном трубопроводе
Найдем местные потери давления. Подсчет потерь давления в выбранной гидроаппаратуре производится с помощью квадратичного закона сопротивления:
где Рном – номинальная потеря давления, указанная в технической характеристике гидроустройства при номинальном расходе Qном, МПа.
Таблица 2.1 – Потери давления на участках гидросистемы
Так как в гидроприводах трубопроводы относятся к коротким
, то основные потери давления падают на местные сопротивления, в которых, как правило, имеет место квадратичный закон сопротивления. Поэтому сопротивление системы можно принять величиной постоянной, а уравнение (2.11) записать в виде:
где a – сопротивление трубопровода.
Зная максимальный расход жидкости Qmax и сумму потерь давления Pw (из таблицы 2.1), определяется а:
Общее давление в гидросети, необходимое для работы гидропривода, описывается уравнением:
где Рс – общее давление в гидросети, МПа;
z – число последовательно соединенных одинаковых и одновременно работающих гидродвигателей;
Рд(ц) – перепад рабочего давления в гидромоторе (силовом гидроцилиндре).
Задаваясь значениями расхода Q, по уравнению (2.20) строится напорная характеристика гидросети: Pс = f(Q)
Выбираем аксиально-поршневой регулируемый насос с наклонным блоком типа НА-М.
Строим совместную напорную характеристику насоса и трубопровода, чтобы найти рабочую точку.
Рис.2.1 Совмещенная напорная характеристика насоса и трубопровода
Определив по рабочей точке режим работы насоса (Pp ; Qp), рассчитывается мощность на его валу:
где Nв – мощность на валу насоса, Вт;
Рр – развиваемое давление, Па;
Qр
Расход рабочей жидкости в бесштоковой полости силового гидроцилиндра определяется: Qц max и Qц min - максимальный и минимальный расход жидкости;
max и min – максимальная и минимальная скорости движения поршня (по заданию), м/с;D – внутренний диаметр цилиндра, м;
оц = 0,99 – объемный к.п.д. силового гидроцилиндра.
Так как гидроприводы работают не одновременно и подключены параллельно, расходы суммируются.
2.3 Выбор гидравлической аппаратуры
Исходя из задачи выбираем:
-
Гидрораспределитель типа КЭ 1,6-2,5-16 для гидромоторов
Характеристики:
-
Номинальная подача 2,5 л/мин -
Номинальное давление 16 Мпа -
Потери давления при номинальном режиме не более 0,5 Мпа
-
Гидрораспределитель типа 26.1401 для гидроцилиндра
Характеристики:
-
Номинальная подача 180 л/мин -
Номинальное давление 14 Мпа -
Потери давления при номинальном режиме не более 0,3 Мпа
-
Обратный клапан типа КВРНД
Характеристики:
-
Пропускная способность 16 л/мин -
Номинальное давление 10 МПа -
Потери давления при номинальном режиме не более 0,3 Мпа
-
Фильтр сливной, типа ГМ-16-10-50
Характеристики:
-
Тонкость фильтрации 10 мкм -
Пропускная способность 50 л/мин -
Номинальное давление 16 МПа -
Потери давления при номинальном режиме не более 0,2 Мпа
Гидрозамок З.М. 10000
Характеристики:
-
Диаметр условного прохода 10 мм -
Пропускная способность 50 л/мин -
Номинальное давление 16 МПа -
Потери давления при номинальном режиме не более 0,2 Мпа
Редукционный клапан М-КР
Характеристики:
-
Диаметр условного прохода 10 мм -
Пропускная способность 40 л/мин -
Номинальное давление 10 МПа -
Потери давления при номинальном режиме не более 0,3 Мпа
2.4 Расчет гидравлической сети
Расчет гидравлической сети сводится к определению диаметров стандартных труб при максимальном расходе жидкости и к подсчету потерь давления. Диаметры трубопроводов определяются из условия обеспечения допустимых эксплуатационных скоростей
экс:-
всасывающие трубопроводы – 0,5…1,5 м/с; -
сливные трубопроводы – 2 м/с; -
нагнетательные трубопроводы при давлении до 2,5 МПа – 3 м/с, при давлении до 10 МПа – 5 м/с, при давлении более 15 МПа – 8…10 м/с.
Используя уравнение постоянства расхода, определяют диаметр трубопровода:
(2.9)где dр - внутренний диаметр трубопровода, м;
Qmax – максимальный расход, определяемый по уравнению, м3/с;
экс – эксплуатационная скорость движения рабочей жидкости, м/с.Полученный диаметр трубы dр округляется до величины стандартизированного ряда d.
Для всасывающего трубопровода:
мОкругляем до 34 мм
Для сливного трубопровода:
мОкругляем до 28 мм
Для нагнетательного трубопровода:
мОкругляем до 18 мм.
Определим скорость движения жидкости для каждого трубопровода.
Для всасывающего трубопровода:
Для сливного трубопровода
Для нагнетательного трубопровода:
Определим потери в гидросистеме с помощью уравнения
Где Pw – суммарные потери давления, МПа; Pl – сумма потерь давления по длине во всасывающем, нагнетательном и сливном трубопроводах, МПа;
Рм – сумма потерь давления в местных сопротивлениях (в гидроаппаратуре и фасонных частях трубопровода), МПа.
Потери давления по длине трубопровода определяются согласно формуле:
где - плотность, кг/м3;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
- коэффициент Дарси;l – длина соответствующей трубы,м;
d – диаметр трубы, м;
– скорость движения жидкости в трубе, м/с.Коэффициент зависит от режима движения жидкости, который в свою очередь характеризуется числом Рейнольдса Re:
где - кинематическая вязкость жидкости, м2/с.
Для всасывающего трубопровода:
Коэффициент Рейнольдса меньше 2300, соответственно режим течения ламинарный. При ламинарном режиме движения жидкости, коэффициент Дарси определяется по формуле Стокса:
Найдем потери давления на всасывающем трубопроводе
Нагнетательный трубопровод
Потери давления в нагнетательном трубопроводе
Сливной трубопровод
Потери давления в сливном трубопроводе Найдем местные потери давления. Подсчет потерь давления в выбранной гидроаппаратуре производится с помощью квадратичного закона сопротивления:
где Рном – номинальная потеря давления, указанная в технической характеристике гидроустройства при номинальном расходе Qном, МПа.-
Потери давления в гидрораспределителе при гидромоторе
-
Потери давления в гидпрораспределителе при гидроцилиндре
-
Потери давления в обратном клапане
-
Потери давления в сливном фильтре
-
Потери давления в гидрозамке
-
Потери давления в редукционном клапане
Таблица 2.1 – Потери давления на участках гидросистемы| Участок гидросистемы | Потери давления, МПа | ||
| по длине, Pl | местные, Pм | общие, Pw | |
| Всасывающий | 0,0012 | 0,253 | 0,2536 |
| Нагнетательный | 0,5454 | 0,1653 | 0,7107 |
| Сливной | 0,04877 | 0,279 | 0,3278 |
| Сумма | 0,5942 | 0,6973 | 1,2915 |
Так как в гидроприводах трубопроводы относятся к коротким
, то основные потери давления падают на местные сопротивления, в которых, как правило, имеет место квадратичный закон сопротивления. Поэтому сопротивление системы можно принять величиной постоянной, а уравнение (2.11) записать в виде:
где a – сопротивление трубопровода.
Зная максимальный расход жидкости Qmax и сумму потерь давления Pw (из таблицы 2.1), определяется а:
Общее давление в гидросети, необходимое для работы гидропривода, описывается уравнением:
где Рс – общее давление в гидросети, МПа; z – число последовательно соединенных одинаковых и одновременно работающих гидродвигателей;
Рд(ц) – перепад рабочего давления в гидромоторе (силовом гидроцилиндре).
Задаваясь значениями расхода Q, по уравнению (2.20) строится напорная характеристика гидросети: Pс = f(Q)
2.5 Выбор насоса и определение его рабочего режима
Выбираем аксиально-поршневой регулируемый насос с наклонным блоком типа НА-М.
-
Рабочий объем 90 см3; -
номинальное давление 32(40) МПа; -
номинальная подача 100 л/мин; -
номинальная частота вращения 1500 об/мин; -
объемный КПД 0,95; -
полный КПД 0,91.
Строим совместную напорную характеристику насоса и трубопровода, чтобы найти рабочую точку. Рис.2.1 Совмещенная напорная характеристика насоса и трубопровода2.6 Выбор электродвигателя
Определив по рабочей точке режим работы насоса (Pp ; Qp), рассчитывается мощность на его валу:
где Nв – мощность на валу насоса, Вт;
Рр – развиваемое давление, Па;
Qр