Расчёт потребного расхода рабочей жидкости




Каждый цикл работы гидроцилиндра состоит из двух этапов: прямого хода и обратного хода выходного звена. Количество рабочей жидкости, которое необходимо подать в камеру А цилиндра для совершения прямого хода, можно рассчитать по формуле:

[5]

Количество рабочей жидкости, которое необходимо подать в камеру В цилиндра для совершения обратного хода, можно рассчитать по формуле:

, [6]

где SЦ и DЦ соответственно площадь и диаметр цилиндра;

Sш и Dш соответственно площадь и диаметр цилиндра

Итак, для совершения одного цикла требуется рабочей жидкости

[7]

Следовательно, потребный расход рабочей жидкости можно найти по формуле:

[8]

Полученное значение потребного расхода рабочей жидкости должно выражаться в м3/с. Полезно тут же перевести его в л/мин и м3/час, так как в некоторых справочниках встречаются и такие единицы размерности.

Расчёт трубопровода

Диаметр трубопровода можно рассчитать, пользуясь уравнением расхода:

Q = υS т, [9]

где υ – средняя скорость потока жидкости в трубопроводе; S т – площадь живого сечения потока рабочей жидкости. Максимальную скорость рабочей жидкости в трубопроводе в соответствии с рекомендациями (СЭВ РС 3644-72) принимаем равной 2 м/с;

S т–площадь живого сечения потока рабочей жидкости в трубопроводе, S тdр2 /4.

Следовательно, диаметр трубопровода можно рассчитать по формуле:

[10]

Затем из стандартного ряда условных проходов гидравлических и пневматических систем (Приложение 2) подобрать ближайшее большее значение диаметра трубопровода dу. Под условным проходом устройства следует понимать номинальный внутренний диаметр присоединяемого к нему трубопровода. Для упрощения расчётов принимаем диаметр трубопроводов одинаковым для всех гидролиний.

После этого необходимо сделать уточнённый расчёт скорости потока рабочей жидкости в трубопроводе по формуле:

[11]

Расчёт труб на прочность сводится к определению толщины δ их стенок при известном максимальном давлении p и допустимом напряжении материала трубы [ σ ]. Для этого может быть использована формула:

[12]

для стали предел прочности на разрыв σmax =300…400 МПа, для цветных металлов σmax =200…250 МПа. Запас прочности при расчёте обычно выбирают равным трём, следовательно [ σ ]= σmax /3.

 

Подбор рабочей жидкости

Рабочую жидкость можно выбрать из табл. 8 (см. Приложении 5).

Рабочая жидкость должна удовлетворять следующим основным условиям:

Ø обладать хорошей смазывающей способностью

Ø температура застывания должна быть на 15-20˚С ниже наименьшей температуры окружающей среды

Ø температура вспышки на 15-20˚С выше температуры окружающей среды

Ø при давлении до 7 МПА рекомендуется применять минеральные масла, имеющие кинематическую вязкость ν50=(20…40)*10-6м2/с.

Следует обратить внимание на то, что в справочной литературе кинематическая вязкость может быть указана в стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт). При расчёте их надо переводить в м2/с (1м2/с = 104 Ст =106 сСт)

 

4.5. Подбор гидроаппаратов и расчёт гидравлических сопротивлений всей системы.

Подбор гидроаппаратов (гидродросселя, распределителя направляющего, предохранительного клапана) осуществляется из Приложения 3 в соответствии с выбранным номинальным давлением и определённым расходом рабочей жидкости в системе.

В заданном расчёте необходимо по выбранным аппаратам выписать марку, максимальное давление, максимальный расход, потери напора или давления.

Гидравлическое сопротивление системы в виде потерь напора или давления определяется из потерь по длине и местных потерь.

Потери напора и потери давления связаны прямо-пропорциональной зависимостью:

Δp = ρgΔh, где

Δp – потери давления, Па;

ρ – плотность рабочей жидкости, кг/м3;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

Δh – потери напора, м.

Потери напора в гидросистеме разделяют на потери напора по длине и местные потери.

Потери напора по длине трубопровода рассчитывают по формуле:

[13]

где l – длина трубопровода, м;

υ2 2g
d – его диаметр, м;

- скоростной напор, м;

λ - безразмерный коэффициент потерь напора по длине, определяется при помощи критерия Рейнольдса следующим образом: вычисляется критерий Рейнольдса по формуле

[14]

и, сравнивая с критическим значением Reкр=2300, определяют режим движения жидкости.

В случае ламинарного режима движения жидкости (при Re <Reкр) коэффициент потерь напора вычисляют по формуле:

[15]

при турбулентном режиме –

[16]

Местные потери напора вычисляют по формуле:

[17]

где ζ – безразмерный коэффициент, определяющий потери в данном местном сопротивлении.

Из местных потерь в данной работе рекомендуется рассматривать потери на гидроаппаратах (рассматривались выше), потери на поворотах и потери на всасывающей линии. Причём потери напора на всасывающей линии рекомендуется принять равным 1 м.

При расчёте потерь на поворотах следует принять:

· для крутых поворотов ζ=0,15;

· для плавных поворотов ζ=0,05;

По окончании расчётов всех гидросопротивлений результаты следует свести в таблицу и вычислить общее сопротивление:

 

 

Название элемента гидропривода Потери напора Δh, м Потери давления Δp, Па
Прямолинейные участки трубопровода Повороты плавные Повороты крутые Дроссель Предохранительный клапан И т.д.    
Сумма всех потерь ΣΔhi ΣΔpпотерь=


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-11-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: