Расчет объемного гидропривода

                    ;                                              (5)

                ;                                              (6)

где , , и - потери напора соответственно по длине, в местных сопротивлениях, распределителе, фильтре; ρ - плотность жидкости; g - ускорение силы тяжести.

Определим число Рэйнольдса и определим режим движения жидкости по формуле (7):

      ;                                                                 (7)

     Re=

-Т.Р.Д.                 

Потери напора по длине  рассчитываются по формуле Дарси-Вейсбаха (8):

      М;                                     (8) 

Значение коэффициента гидравлического трения при Re<100.000 рассчитываются по формуле Блазиуса (9): 

                 ;                                                (9) 

Потери напора в  местных сопротивлениях ( ) рассчитываем по формуле Вейсбаха (10):

                                                                  (10)

Значения  для турбулентного режима и для ламинарного (для типичных местных сопротивлений) приведены в табл.5, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица местных  сопротивлений

                                                                                                                Таблица 5.

Вход в трубу  при острых кромках                                                       0,5          7÷8

Выход из трубопровода под уровень                                                 1,0         14÷16

Внезапное расширение при входе в силовой         

Цилиндр                                                                                              0,8÷0,9     12÷15

Внезапное сужение  при выходе из силового

гидроцилиндра                                                                                      0,5          7÷8 

Внезапное расширение                                                                         0,5         7÷8 

Внезапное сужение                                                                               0,5          7÷8  

Предохранительный и  обратный клапан                                          2÷3         32÷40      Резкий поворот на 90°                                                                           1,1        16÷18 
 

В нашей схеме 12 поворотов, 2 внезапное расширение, 2 внезапное сужение, один вход и выход.

Местные потери в подводящей линии нашей схемы вычислим по формуле (11):

      ;                                                    (11)

Где :  

     

; 

     

;

     

; 

Потери напора в  золотниковом распределителе определяем по формуле(12):

        ,                                                    (12)

где Q - расход, м^э/с; f - площадь проходного сечения окна золотника, ; - коэффициент расхода.

Величину f можно принимать из соотношения (13):

      ;                                                          (13)

где fтp - площадь сечения подводящего трубопровода: 

     

 

Коэффициент расхода  при турбулентном движении минеральных масел и для щелей с острыми кромками принимаем .

Тогда

     

;

Подставим рассчитанные значения потерь напора в формулу (5), получим величину потерь давления в подводящей магистрали. 

     

 

     

 МПа.

Определим потери напора на сливной магистрали.

Длину подводящей и  сливной магистрали будем считать  равными, тогда потери напора по длине и в распределителе будут равны: 

     

;

     

; 

Местные потери в сливной  магистрали равны:

;

где :

; 

; 

     

; 

Определим потери напора в фильтре по формуле(14),принимаем

 

;

; 

;                                       (14)

При расчете величины полагаем, что в схеме используются дроссель шайбового типа. Потеря напора в таком дросселе определяем по зависимости (15): 

      ,                                                                            (15)

где - скорость в самом узком проходном сечении дросселя;

- коэффициент сопротивления  дросселя, который мы принимаем равным .

 Для определения  принимаем, что

                           ,                                                               (16)

где - площадь сечения подводящего трубопровода.

,

Учитывая, что  , формулу (15) для^: определения представим в виде :

     

; 

     

; 
 

 МПа.

Найдем избыточное давление в гидроцилиндре ( ) по формуле (17):

,                                             (17)

где - площадь поршня; - площадь сечения штока. 

;

; 

 МПа.

Суммируя полученную величину р_ц (см. формулу 17) с потерей давления на участке насос-гидроцилиндр (см.формулу 5), получим давление , непосредственно развиваемое насосом:

      ;                                                               (18)

                                             МПа

 

     

5. Определение основных размеров шестеренного насоса. 

     I. Определяем теоретическую подачу:

     

          Значение объемного КПД принимаем равным =0.95, тогда:

     

.

     2. Зная  n, об/мин, вычислим рабочий объем насоса , см^э/об, по формуле:

     

;

     

.

     3. Приняв предварительно ширину  шестерни 

и число зубьев,   вычислим модуль из формулы:

                                                             

     

;

;

; 

     

0.947мм;

     4.Рассчитаем  размеры шестерен:

     1)диаметр  начальной окружности

     

см;

     2)шаг  зубчатого зацепления

     

см;

     3)диаметр  окружности выступов 

     

см;

     2)диаметр  окружности впадин 

     

см;

     где - коэффициент радиального зазора, равный 0,05.

     5. При  определении потребляемой мощности  механический КПД можно         принимать в пределах =0.93÷0.98 .

 

6. Определение мощности насоса, гидродвигателя

и КПД гидропривода.

Полезную мощность ,кВт, определяем по величине , найденной при гидравлическом расчете трубопроводной системы, и расходу , по формуле:

     

;

     

 кВт

Принимая механический КПД ( )и объемный КПД насоса ( ) в соответствии с изложенными выше рекомендациями, найдем потребляемую мощность насоса :

     

;

     

 кВт.

Полезная мощность в кВт на исполнительном органе (штоке) гидродвигателя определяем по формуле:

     

;

     

 кВт;

где - скорость движения штока гидроцилиндра, определяемая по формуле (2).

КПД гидропривода определяем как отношение полезной мощности к потребляемой мощности насоса

;

 

 

7.Приложение 1