- •Оптимизационное проектирование гидроприводов с цикловым управлением
- •Оглавление
- •Введение
- •Условия работы гидроприводов с цикловым управлением
- •Исходные данные для расчета гидропривода
- •Определение скоростей движения выходного звена гидропривода
- •Определение внешних нагрузок на выходном звене гидропривода
- •7. Выбор марки рабочей жидкости
- •Мощность на выходном звене привода
- •6. Назначение номинального давления
- •8. Определение параметров объёмного гидродвигателя
- •Отсюда диаметр цилиндра d (м)
- •9. Выбор типоразмера гидроцилиндра
- •10. Определение объемных расходов рабочей среды в камерах гидроцилиндра по переходам
- •11. Расчет ориентировочных значений давления в камерах гидроцилиндра
- •13. Определение проходных сечений трубопроводов и аппаратов
- •Расчетные значения диаметров трубопроводов
- •Выбор гидроаппаратуры
- •Расчёт гидравлических потерь давления ( уточнённый расчёт гидросистемы)
- •Для новых стальных бесшовных труб и резиновых шлангов можно принять
- •Сводная таблица расчётных данных
- •.Расчёт избыточного давления жидкости на выходе из насоса
- •17. Выбор насосной установки
- •Расчет мощности на приводном валу насоса и кпд гидропривода Полная мощность гидропривода (кВт) равна мощности, потребляемой насосом
- •Приводная мощность на валу насоса зависит от величины Рн, поэтому в разные периоды работы привода будет принимать различные значения.
- •Средние за рабочий цикл потери мощности, выраженные через кпд, будут равны:
- •19. Тепловой расчет гидропривода
- •20. Проверочный расчет гидропривода
- •Литература
Для новых стальных бесшовных труб и резиновых шлангов можно принять
=0,03 мм; для труб бывших в эксплуатации =0,2 мм. Трубы из цветных металлов практически считаются гладкими.
Коэффициент местного сопротивления м определяется по справочным данным [1].
Потери давления в аппаратах сливной и напорной линий рассчитываются по формулам:
pа.нап.=(/2)*(Qн/fэ)2;
pа.сл.=(/2)*(Qсл./ fэ)2 . (15.11)
Эффективную площадь fэ.ап проходных сечений аппаратов ( распределителей, фильтров, клапанов) находят по экспериментальным данным, приведённым в каталогах на гидрооборудование. В технических характеристиках гидроаппаратов экспериментальные данные могут быть представлены в виде графиков зависимости перепада давления от расхода, p =Ф(Q) или в виде одного значения перепада давления p при фиксированном (номинальном) расходе QНОМ через аппарат. Первый вариант не требует определения площади fэ.
Для второго имеем
fэ=Q/
. (15.12)
Расчёт гидравлических потерь давления в системе удобно вести в следующем порядке:
трасса разбивается на участки, отличающиеся друг от друга характером и величиной сопротивлений;
с учётом стандартного значения диаметра трубопровода рассчитываются фактические скорости движения жидкости на участках трубопровода;
определяется режим движения жидкости в трубопроводе по числу Re;
рассчитываются гидравлические характеристики каждого элементарного участка привода и потери на нём.
При проведении расчётов и анализа результатов удобно пользоваться таблицей, в которую заносятся исходные, промежуточные и итоговые расчётные данные.
Таблица 15.1
Сводная таблица расчётных данных
Номер участка |
Характеристика участка |
p, МПа |
||||||
Вид участка |
l, м |
d, мм |
Q, л/мин |
Uт, м/с |
Re |
FЭ, м2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарные потери в напорной pнап. и сливной pсл линиях привода находят по формуле (15.1). С учетом этих потерь уточненные значения давлений pн.ц и pс.ц в рабочих камерах гидроцилиндра и гидравлический КПД линий и аппаратов г.а определяют с помощью зависимостей :
pс.ц= pcл;
pН = pН.Ц+pН ;
.
(15.13)
Полученное значение г.а сравнивают с принятым в расчёте (г.а=0,75...0,9).
При необходимости корректирования условного прохода dу, выполняется вторичный выбор гидроаппаратов по справочникам и каталогам на оборудование. Допускается выбирать аппараты с уменьшенным по сравнению с трубопроводами условным проходом dу. При этом вновь оценивают внешний объём и массу трубопроводов и аппаратов. Далее повторяют полный гидравлический расчёт привода.
В большинстве случаев для выбора трубопроводов и аппаратов оказывается достаточно двух-трёх приближений.
.Расчёт избыточного давления жидкости на выходе из насоса
Значения давлений жидкости, возникающие на выходе из насоса, при холостых и рабочем ходах гидроцилиндра определяются в соответствии с выражением (8.4) и с учетом гидравлического КПД г.а, найденного по формуле (15.13 ). Расчёт ведётся по формуле: pн=F/(Sн*г.а*м.ц) ,
где
F=FБ.П,FР.Х,FБ.О
- внешние нагрузки на штоке гидроцилиндра
;
-эффективные
рабочие площади поршня;
м.ц–
механический КПД цилиндра,
г.а
– гидравлический
КПД аппаратов и соединительных линий.
В рассматриваемом примере максимальное давление на выходе из насоса равно:
pн.мах=
.
Рис.16.1. Диаграмма давлениий по переходам
