Материал: Механика жидкостей и газов. методические указания к выполнению практических работ для студентов. Попова О.И., Попова М.И

Если в результате расчета частота вращения не вошла в рекомендованный интервал частот, стоит выбрать другой насос и расчет повторить.

4.2. Выбор распределителей и фильтра

Выбор типа и марки распределителя осуществляется по номинальному давлению, подачи (расходу) жидкости в соответствующую гидролинию и количества гидродвигателей. Для гидроприводов, работающих в легком и среднем режимах, обычно выбирают моноблочные распределители, а для тяжелых и очень тяжелых режимов эксплуатации с аксиально-поршневыми насосами – секционные распределители.

Технические характеристики некоторых типов гидрораспределителей приведены в (Прил. 4).

Выбор фильтра осуществляется по расходу воды (подачи насоса). Технические характеристики некоторых типов фильтров представлены в (Прил. 5).

Принять для всех типоразмеров фильтров потери в фильтре Рф = 100 кПа при номинальном расходе.

Потери давления в распределителях и фильтрах, приведеные в их технических характеристиках, даны для номинального расхода.

Фактические потери уточняют по формуле:

где, Pт ,Qт – табличные значения потерь давления и расхода, приведенные в технических характеристиках; Qф –

фактический расход, проходящий через распределитель или фильтр.

11

4.3. Расчет гидролиний (магистралей)

Гидролиния (магистраль) – трубопровод, предназначенный для транспортирования рабочей жидкости. В зависимости от назначения магистрали бывают: всасывающими, по которым рабочая жидкость движется от насоса; сливными - по которым рабочая жидкость поступает в гидробак; управления, по которым рабочая жидкость движется к устройствам управления и регулирования; дренажными – для отвода подтеков рабочей жидкости.

Напорные гидролинии между распределителем и гидродвигателем называют также исполнительными магистралями.

Расчет гидролинии включает в себя: определение диаметра труб; расчет труб на прочность, потерь давления в гидролинии.

Выбор длины гидролиний обусловлен компоновкой отдельных агрегатов гидропривода. При этом всегда следует стремиться к уменьшению длины гидролинии, так как от этого зависит потеря энергии (давления) и его материалоемкость.

Рассчитывая гидролинии необходимо учитывать тот расход жидкости, который проходит непосредственно через данную гидролинию (табл. 1).

Qн определим по формуле (5), а Qц и Qм нужно вычислить отдельно по формулам:

Qц Nц Ку Кс 10 3 ;

Рн

Qм Nм Ку Кс 10 3 ,

Рн

где коэффициенты Ку и Кс принять такими же, как в формуле (4).

12

Таблица 1 Расход жидкости для каждой гидролинии

После вычислений расхода жидкости в гидролиниях гидроцилиндра и гидромотора для совместной работы гидродвигателей необходимо сделать проверку по соотношению:

Qн Qц Qм .

Для индивидуальной работы гидродвигателей Qм Qн

и вычислять Qм не нужно.

Диаметр труб определяется исходя из техникоэкономических соображений. Скорость движения рабочей жидкости не должна превышать следующие значения м/с для

скорость жидкости, м/с.

При расчете диаметра напорного трубопровода скорость потока жидкости выбирают в соответствии с номинальным давлением в гидросистеме.

13

Таблица 2 Рекомендуемые значения скоростей для потока жидкости

Если соотношение l/d 100, разрешается уменьшать рекомендованную скорость движения жидкости, но не более чем в 2 раза.

При выборе внутреннего диаметра трубы d следует учитывать то, что он должен отвечать ряду, регламентированному стандартом (Приложение 6).

По выбранному диаметру трубопроводо.в определяют фактическую скорость движения жидкости, м/с:

где – допускаемое напряжение на растяжение трубы,

МПа, для труб из цветных металлов – = 240 МПа, а для

других труб = 400…500 МПа, К – коэффициент запаса прочности.

Например: Всасывающая гидролиния (1)

Принимаем стандартное значение [Приложение 6, табл.

П. 6.1] d1 = 40 = 0,040 м

Определяем действительную скорость:

Вычисляем толщину стенки гидролинии:

Принимаем стандартное значение (Приложение 6, табл.

П. 6.4) δ1 = 1,4 мм.

4.4. Расчет потерь давления в гидросистеме

При проектировании гидропривода необходимо знать потери давления жидкости в гидролиниях. Расчет потерь давления необходим для определения КПД гидропривода, выбора типоразмера гидромоторов, а также для установления работоспособности гидропривода в условиях низких температур.

Гидросистема считается оптимально спроектированной, если потери давления не превышают 6% номинального давления насоса. Для районов Сибири и Крайнего Севера потери давления в зимнее время допускаются до 12%, а при пуске и разогреве рабочей жидкости до 20%.

Для расчета потерь давления необходимо знать гидравлическую схему привода, длину и диаметр трубопроводов, подачу насоса, вязкость рабочей жидкости.

Общие потери давления определяют как сумму всех потерь в отдельных элементах гидросистемы:

где Pт – суммарные потери на трение по длине трубопровода;

Pм – суммарные местные потери давления в поворотах трубопроводов, штуцерах, переходниках, разветвлениях и т.д .;

Pа – суммарные потери давления в гидроагрегатах (распределителях, фильтрах и т.д.).

15