Частоту вращения насоса, обеспечивающую необходимую подачу , находим по формуле
.
При
выборе типоразмера гидрораспределителя
учитываем рабочее давление в системе,
расход жидкости, режим работы гидропривода,
необходимое количество позиций.
Принимаем для данной системы гидропривода
моноблочный золотниковый гидрораспределитель
Р75-П2А (Приложение
Г, таблица Г.1),
потери давления в котором
,
номинальное давление
,
номинальный расход 40-50 л/мин (в данном
гидроприводе -
.
Исходя
из номинального расхода и средней
тонкости фильтрации выбираем фильтр
типа 1.1.20-40 (Приложение
Д, таблица Д.1),
потери давления в котором -
.
Находим
внутренние диаметры напорной и сливной
гидролиний, исходя из рекомендованных
скоростей течения жидкости (таблица 6)
– выбираем для напорной линии
,
для сливной
.
Таблица 6 - Значение допустимых средних скоростей течения жидкости
№ |
Назначение гидролинии |
, м/c не более |
1 |
Всасывающая |
1,2 |
2 |
Сливная |
2 |
3 |
Нагнетательная при давлениях, МПа: |
|
до 2,5 |
3 |
|
до 5,0 |
4 |
|
до 10,0 |
5 |
|
свыше 15,0 |
8-10 |
Расход в напорной гидролинии равен расчётной подаче насоса -
.
Вычисляем расход жидкости в сливной гидролинии
где
- скорость поршня.
Внутренний диаметр напорной гидролинии
.
Внутренний диаметр сливной гидролинии
.
Полученные предварительные значения внутренних диаметров трубопроводов округляем до стандартных значений (Приложение Е, таблица Е.1):
,
.
Уточняем действительные значения скоростей в гидролиниях:
,
.
Для
определения потерь давления в гидроприводе
необходимо вычислить число Рейнольдса
(
и коэффициент потерь (
на трение для напорной и сливной
гидролиний.
Для
ламинарного режима течения, если
,
коэффициент потерь на трение вычисляется
по формуле Дарси -
.
Для
турбулентного режима течения, если
,
коэффициент потерь на трение вычисляется
по формуле Блазиуса -
.
Напорная гидролиния:
Так
как
– ламинарный режим, то коэффициент
трения вычисляется по формуле Дарси
.
Сливная гидролиния:
-
,
.
Потери давления в напорном трубопроводе складываются из потерь на трение по длине трубопровода и потерь на местные сопротивления (поворот трубопровода на 900)
.
Потери давления в сливном трубопроводе
Давление
на выходе из насоса равно сумме потерь
давления в гидроцилиндре -
, напорной –
,
сливной -
гидролиниях, гидрораспределителе -
и фильтре -
.
Потери давления в гидроцилиндре на преодоление нагрузки определяются по формуле:
Давление,
развиваемое насосом
,
равно сумме потерь на преодоление
нагрузки
,
потерь в напорной
и сливной
гидролиниях,
потерь в гидроаппаратуре – распределителе
и фильтре
.
.
Полезная мощность насоса
.
Приводная мощность насоса
.
В курсовой работе по «Гидравлике» на конкретном методическом примере расчёта объёмного гидропривода показано, что для выбора необходимых устройств (насос, гидродвигатели, гидроаппараты, фильтр, кондиционеры рабочей жидкости, гидролинии и их элементы, электродвигатель) и эффективной работы гидропривода необходимо произвести расчёт. Очень важно не допускать ошибок в вычислениях и единицах измерения, т.к. при ошибке можно выбрать такое устройство, которое в процессе эксплуатации гидропривода не будет удовлетворять требованиям, предъявляемым к агрегату в целом. Результаты выполненной работы позволяют сделать вывод о достаточной точности выполнения расчётов и выбора гидроаппаратуры.
1. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.
2. Скоморохов Г.И. Рабочая программа, методические указания и контрольные задания по дисциплине «Гидравлика» для студентов по направлению подготовки 110800 «Агроинженерия/ФГБОУВПО «ВГТУ»; сост. Г.И. Скоморохов. Воронеж,2011. 20 с.
Приложение А
Технические характеристики шестерённых насосов
Шестеренный насос. Шестеренные насосы выполняются с шестернями внешнего и внутреннего зацепления. Наибольшее распространение имеют насосы с шестернями внешнего зацепления. На рисунке А.1 приведена схема такого насоса. Он состоит из двух одинаковых шестерен — ведущей 2 и ведомой 3, помещенных в плотно охватывающем их корпусе — статоре. При вращении шестерен в направлении, указанном стрелками, жидкость, заполняющая впадины между зубьями, переносится из полости всасывания в полость нагнетания. Вследствие разности давлений (P2>P1) шестерни подвержены воздействию радиальных сил, которые могут привести к заклиниванию роторов. Для уравновешивания последних в корпусе насосов иногда устраивают разгрузочные каналы 4. Такие же каналы могут быть выполнены и в самих роторах.
Рис А.1
Таблица А.1 – Технические характеристики шестерённых насосов
№ |
Параметры насоса |
Марка насоса шестеренного |
|||||
НШ 10 |
НШ 32 |
НШ 46 |
НШ 50 |
НШ 67 |
НШ 98 |
||
1 |
Раб. объём
|
10 |
32 |
46 |
50 |
67 |
98 |
2 |
Номинальное давление
|
10-12,5
|
10-12,5 |
10-12,5 |
10-16 |
10-16 |
10-16 |
3 |
Частота вращения
об./мин (min/max) |
1100 1700 |
1100 1650 |
1100 1700 |
1100 1700 |
1100 1700 |
1100 1700 |
4 |
Подача
|
9-15 |
30-47 |
44-72 |
48-80 |
67-100 |
100-160 |
5 |
Объёмный КПД , при |
0,83 |
0,83 |
0,85 |
0,90 |
0,90 |
0,92 |
6 |
Полный КПД , |
0,75 |
0,76 |
0,79 |
0,82 |
0,84 |
0,87 |