РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ.
Выбор оборудования стенда и его статический расчет
Исходные данные для расчета
Усилие на штоке:
- толкающее R1=550кН
- тянущее R2=348,7кН
Скорость поршня гидроцилиндра:
- шток толкает VП1=0,15м/с
- шток тянет VП2=0,23м/с
Ход поршня:
- минимальный Lmin=0,04м
- максимальный Lmax=1,4м
рабочая жидкость масло МГ-30
Температура жидкости (максимальная) ТЖ=50°С
Диаметр поршня DП=160мм
Диаметр штока dшт=100мм
Давление (максимальное) Pmax=32МПа
Давление (минимальное) Pmin=16МПа
Определяем ориентировочное давление по формуле
.
где -коэффициент запаса
Определяем расход жидкости в гидроцилиндре для двух режимов
шток толкает:
где - объемный КПД гидроцилиндра, который принимаем для новых резиновых уплотнений гидроцилиндра,
.
- шток тянет
Расчет и выбор гидронасоса
Определяем ориентировочное давление гидронасоса
где - максимальное давление в гидроцилиндре,
- суммарные потери давления в гидроприводе,
Подставляя числовые значения, получим
Определяем ориентировочную подачу гидронасоса
,
где ,
- суммарные объемные потери в гидроприводе,
, таким образом
По давлению и подаче выбираем регулируемый аксиально-поршневой гидронасос типа 207.32 наклонным блоком цилиндров
Рабочий объем qн=225см3/об.
Номинальная подача Qн=205,2л/мин=3,42×10-3м3/с.
Номинальное давление Рн.ном=32МПа.
Номинальная частота вращения nн.ном=960об/мин.
Объемный КПД ηо.н=0.95
Механический КПД ηмех.н=0.965
Полный КПД ηн=0.91
Давление максимальное Pmax=40МПа.
Давление минимальное Pmin=0.4МПа.
Выбор гидроаппаратов и кондиционеров рабочей жидкости
Выбираем, моноблочный гидрраспределитель проходом 20 мм. и выписываем его паспортные данные.
Номинальное давление Рр.ном=32МПа.
Максимальное давление Pmax=40МПа.
Номинальный расход Qр.ном=160л/мин.
Потери давления ΔРр=0,7Мпа.
Выбираем предохранительный клапан непрямого действия типа 510.20 с условным проходом 20 мм и выписываем его паспортные данные
Максимальный расход Qmax=250 л/мин.
Минимальный расход Qпк.ном=10 л/мин.
Номинальное давление Рпк.ном=32МПа.
Максимальное давление Pmax=40МПа. Выбираем дроссели с обратным клапаном типа 62 и выписываем их паспортные данные
Номинальный расход QДР.ном=250 л/мин.
Номинальное давление Pном=32Мпа.
Перепад давления в дросселе ΔР=0,2Мпа.
Расчет и выбор трубопроводов.
Расчет выполняем отдельно для всасывающего, напорного и сливного трубопроводов, используя одни и те же формулы. Внутренний диаметр трубопровода определяем по трем условиям обеспечения:
1) допустимой скорости рабочей жидкости в трубопроводе;
2) допустимых потерь давления в трубопроводе.
Принимаем допустимую скорость движения рабочей жидкости в трубопроводах: всасывающем Vтр.в= 1 м/с; напорном Vтр.н= 5 м/с; сливном Vтр.с= 1,5 м/с.
Определим внутренний диаметр всасывающего трубопровода по условиям:
- первому
Где ν – кинематическая вязкость масла МГ-30 при температуре 50°С,
ν = 30·10-6 м2/с;
- второму
где ν – кинематическая вязкость маслан МГ-30 при температуре 20°С,
ν = 150·10-6 м2/с; Lтр.в.- длина всасывающего трубопровода, Lтр.в= 1м; - допускаемые потери давления в трубопроводе,
= 0,2 МПа.
Из двух значений dтр.в1, dтр.в3, принимаем большее значение dтр.в=0,065м.
Определяем внутренний диаметр напорного трубопровода по условиям:
Первому
По второму условию
Длину напорного трубопровода принимаем Lтр.н= 3м.
Из трех значений dтр.н1, dтр.н2, dтр.н3 выбираем dтр.н=0,029м.
Определяем внутренний диаметр сливного трубопровода по условиям:
Первому
Длину сливного трубопровода принимаем Lтр.с=1,5 м.
По второму условию:
Здесь длину сливного трубопровода принимаем Lтр.с= 2,5м.
Из трех значений dтр.с1, dтр.с2, dтр.с3 выбираем большее dтр.с=0,053м.
Определяем толщину стенки трубопровода по формуле:
где Р – давление в трубопроводе, принимаем для всасывающего и сливного Р = 0,2 МПа, а для напорного трубопровода Р = Рн = 31,625 МПа; бВР – предел прочности на растяжение материала трубопровода, принимаем трубопровод из стали Ст. 3, тогда бВР = 400 МПа;
Далее определяем толщину стенки трубопроводов:
Всасывающего
Напорного
Сливного
По внутреннему диаметру dтр.в , dтр.н и dтр.с, а также по толщине S трубопровода выбираем из прил. 55 сортамент труб для трубопроводов:
Всасывающего
внутренний диаметр dтр.н = 65 мм.
толщина стенки трубопровода Sв = 2 мм.
Напорного
внутренний диаметр dтр.в = 29 мм.
толщина стенки трубопровода Sн = 1.5мм.
Сливного
внутренний диаметр dтр.с = 53 мм.
толщина стенки трубопровода Sс = 1.5 мм.
Толщина стенок всасывающего и сливного трубопроводов увеличена из условий жесткости, и соответствует стандартному ряду.
Уточняем скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе по формуле:
Во всасывающем трубопроводе:
В напорный трубопроводе:
В сливном трубопроводе:
Расчет скорости не превышает допустимых значений.