13. Выбор гидроаппаратуры

Гидроаппаратуру выбирают из каталогов - справочников, по величине условного прохода d_у , расхода Q_ном и давления p.

Давление и расход, с которыми жидкость будет проходить через аппарат , не должны превышать допустимые для него значения.

Внешний объём и масса аппаратов существенно зависит от условного прохода d_у, поэтому допускается выбирать аппараты с уменьшенным до полутора раз условным проходом. Трубопроводы при этом остаются прежние, а для монтажа привода используют переходные элементы.

13. Уточнённый расчёт давлений в гидросистеме станка

Расчет гидравлических потерь следует вести для наиболее нагруженного периода работы гидропривода, для которого на начальной стадии

проектирования задавались допустимым значением гидравлических потерь _га.

Под гидравлической потерей давления на каждом трубопроводе и аппарате подразумевается разность давлений

(14.1)

где p_o и p - давления в начальном и конечном сечениях трубопровода или аппарата по направлению течения рабочей среды.

Гидравлические потери давления в объёмном приводе рассчитывают отдельно для напорной и сливной линий. При этом используют принцип сложения гидравлических потерь, согласно которому:

где p_нап.i и p_сл.i - гидравлические потери давления в отдельных, последовательно расположенных элементарных участках напорной и сливной линиях привода.

Для установившегося потока гидравлические потери складываются из потерь на прямолинейных трубах p_l., потерь в местных сопротивлениях p_м и потерь в гидроаппаратах p_а.

_. (14.2)

Потери давления по длине трубопровода и местные потери в гидравлике принято выражать зависимостями:

(14.3)

. (14.4)

Потери давления в аппаратах могут быть взяты из их технических характеристик p=f(Q) или расчитаны по формуле 1 :

, (14.5)

где Q – фактический расход.

Для анализа экономичности привода и автоматизации расчётных операций в качестве единой основной гидравлической характеристики каждого элементарного участка привода (линии, местного сопротивления или аппарата) удобно использовать эффективную площадь проходного сечения F_Э. С этой целью уравнения для расчета потерь энергии может быть преобразовано к единому виду:

(14.6)

У однородного трубопровода круглого сечения длиной l

(14.7)

где F_т- площадь проходного сечения трубопровода; d,l-диаметр и длина трубопровода, -коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода.

Д ля местного сопротивления в виде изгиба трубопровода, сужения и расширения каналов можно принять:

(14.8)

где _м - коэффициент местного сопротивления.

Площадь проходного сечения трубопровода определяется по выбранному условному проходу d=d_у. Длина l участка трубопровода назначается приближённо в соответствии с предполагаемой компоновкой привода на машине.

Коэффициент  гидравлического сопротивления трубопровода определяется по эмпирическим зависимостям. Для распространения экспериментальных данных на различные потоки жидкостей используют принципы подобия физических процессов. Критерием подобия сил трения потоков принято число Рейнольдса. Для круглого сечения потока число

(14.9)

где - кинематическая вязкость рабочей среды, u-уточненное значение расчетной скорости течения рабочей среды в трубах:

для напорной магистрали:

для сливной:

Число Re связано с режимом течения рабочей среды. Для потока жидкости в трубопроводе при Re<2300 наблюдается ламинарный режим течения, при Re>2300 - турбулентный режим течения.

На основании многочисленных опытов и обработки результатов получено [2]

,

где С_л=75...150 в зависимости от степени деформации стенок гидролиний; для трубопроводов С_л=75; для резиновых рукавов С_л=80...100;С_т=0,316, m=0,25 для гидравлически гладкой трубы.

При учёте внутренней шероховатости в трубе высотой  для турбулентного режима течения жидкости применяют формулу:

. (14.10)