2 Расчет гидроаппаратуры

2 .1 Золотниковый распределитель

Проходное сечение золотника в виде боковой поверхности кругового цилиндра образуется кромкой золотника и отверстия втулки. Площадь проходного сечения определяется по рекомендуемой средней скорости ( [2] и расходу

Действительные потери давления:

,

где = 866 – плотность индустриального масла при температуре 40°С,кг/м³; коэффициент местного сопротивления; средняя скорость.

2.2 Обратный клапан

По расходу Q_т выбираем обратный клапан Г 51-21 с номинальным расходом 0,133 /с и номинальными потерями давления МПа.

Действительные потери давления:

;

33242 Па.

2.3 Предохранительный клапан

По расходу Q_т выбираем предохранительный клапан Г 52-12 с номинальным расходом 0, 133 /с и номинальными потерями давления МПа.

Действительные потери давления:

;

66480 Па.

2.4 Золотник напорный

По расходу Q_т выбираем золотник напорный Г 66-22 с номинальным расходом 0,117 /с и номинальными потерями давления МПа.

Действительные потери давления:

;

51300 Па.

2.5Фильтр

По расходу Q_т выбираем фильтр пластинчатый Г 41-14 с номинальным расходом 0,533 /с и номинальными потерями давления МПа.

Действительные потери давления:

;

1000 Па.

2.6 Дроссельный порционер

Для синхронизации работы нескольких гидродвигателей применяются дроссельные порционеры – гидроаппаратуры, предназначенные для разделения одного потока на два.

По расходу Q_т выбираем дроссельный порционер Г 77-24 с номинальным расходом 1 /с и номинальными потерями давлении

МПа.

Действительные потери давления:

;

40 Па.

3 Гидравлический расчет трубопроводов гидропривода

Г идравлический расчет трубопроводов каждой линии (всасывающей, нагнетательной, исполнительной и сливной) сводится к определению их диаметра и потерь напора (давления) на гидравлические сопротивления. Потери напора (давления) потока являются необратимыми потерями энергии, идущими на нагрев трубопроводов и самой жидкости. При этом, необходимо учитывать как потери на трение по длине, так и местные потери. К местным потерям относятся потери в гидроаппаратуре и местных сопротивлениях трубопровода.

Участок 1. Всасывающая линия

Скорость течения жидкости в гидролинии м/с (Приложение таблица 7) [6]; м.

Определяем диаметр трубопровода из уравнения расхода :

; (3.1)

м.

Принимаем номинальный диаметр d = 8 мм (Приложение табл. 8) [6].

Фактическая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе:

; (3.2)

м/с.

Площадь сечения трубы:

; (3.3)

Число Рейнольдса:

; (3.4)

где ν = 0,7 /с - кинетический коэффициент вязкости масла,

Коэффициент гидравлического трения:

; (3.5)

0,63.

Потери давления на трение по длине:

(3.6)

где γ = ρg , ρ – плотность жидкости (рабочая жидкость – масло индустриальное И-40А). При рабочей температуре t = 40ºС кинетическая вязкость масла ν = 0,7 1 , плотность ρ = 866 кг/ ;

9206,6 Па.

Потери давления в местном сопротивлении при плавном повороте α = 60:

; (3.7)

(Приложение, рис. 2) [6];

,9

А=22,1

13,9 Па.

Суммарные потери давления во всасывающей линии:

; (3.8)

Па ≈ 0,04 МПа.

Участок 2. (нагнетательная линия)

Скорость течения жидкости в гидролинии м/с (табл. 7 Приложение) [6]; м.

Определяем диаметр трубопровода из уравнения расхода :

;

0,004 м;

Принимаем номинальный диаметр d = 4 мм (Приложение табл. 8) [6]

Ф актическая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе:

;

м/с.

Площадь сечения трубы:

;

.

Число Рейнольдса:

;

.

Коэффициент гидравлического трения:

;

0,43.

Потери давления на трение по длине:

;

1193001 Па.

Потери давления в местном сопротивлении при плавном повороте:

;

(Приложение, рис. 2) [6];

A = 22,1

0,16

9,5 Па;

В обратном клапане △p = 33242 Па; в золотниковом распределителе △р = Па;

С уммарные потери давления в нагнетательной линии:

Па

≈ 1,5 МПа.

Участок 3. (исполнительная линия)

Скорость течения жидкости в гидролинии м/с; м; м; .

Фактическая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе:

;

м/с.

Площадь сечения трубы:

;

.

Число Рейнольдса:

;

.

Коэффициент гидравлического трения:

;

0,43.

Потери давления на трение по длине:

;

3195160 Па.

Потери давления в местных сопротивлениях при четырех плавных поворотах:

;

(Приложение, рис. 2) [6];

= 9,5 ;

9,5 Па;

В золотнике напорном 51300 Па.

Потери давления на входе и выходе из силового цилиндра:

; (3.9)

где = 0,91; = 2 (движение потока в трубе ламинарное); (3, стр. 35) [6];

87222,3 Па,

Суммарные потери давления в исполнительной линии:

+ + 51300 + 87222,3 = 3607477 Па ≈ 3,6 МПа.

Участок 4. (сливная линия)

Скорость течения жидкости в гидролинии м/с (Приложение табл.7) [6]; м.

Определяем диаметр трубопровода из уравнения расхода :

;

0,005 м;

Ф актическая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе:

;

м/с.

Площадь сечения трубы:

;

Число Рейнольдса:

;

.

Коэффициент гидравлического трения:

;

0,4.

Потери давления на трение по длине:

;

294896 Па.

Потери давления в местных сопротивлениях при двух плавных поворотах:

; (3.10)

b₄ = 4 (Приложение, рис. 2) [6]; = 8,84;

П отери давления в фильтре △p = 33 Па;

8,84 Па ≈ 0,1 МПа.

Суммарные потери давления в сливной линии:

+ 33 = 517416 Па ≈ 0,5 МПа.

Потери давления в прямых концевых присоединениях:

Усредненные значения: 2,375 м/с; ; ; n = 12 – количество присоединений.

;

Па. 1,09 МПа

Полная потеря энергии на трассе:

; (3.11)

+517416,04+ = 6762591,57 Па ≈ 6,7 МПа.

Полученные данные приведены в таблице 1.

Т аблица 1 Результаты гидравлических расчетов.

Номера участков	Характеристика участка								Коэффициенты потерь			Потери давления △р, МПа
	Вид участка	Размеры			Скорость потока υ, м/с		Число Рейнольдса Re				ξ
		Длина l, м	Площадь сечения F,
1	Всасывающая линия с одним поворотом	0,25	50	1,04		118,8		0,63		13,9		0,04
2	Нагнетательная линия с обратным клапаном, золотниковым распределителем	2,35	10	4,16		171,4		0,43		9,5		1,5
3	Исполнительная линия с четырьмя поворотами, силовым гидроцилиндром, золотником напорным	5,22	10	4,16		171,4		0,43		9,5		3,6
4	Сливная линия с двумя поворотами и фильтром	2,85	20	2,6		185,7		0,4		8,84		0,51
Концевые присоединения												1,09
Итого												6,7