- •Розрахунково – графічна робота
- •На тему: «Гідропривід фронтального навантажувача» варіант №9
- •1. Опис схеми
- •Силовий розрахунок гідроприводу машин
- •Визначення потужності насосів. Вибір насосів
- •Дросель
- •Фільтри
- •Підбір гідрообладнання
- •Розподільники
- •. Зворотні клапани
- •Дросель із зворотнім клапаном
- •Розрахунок та вибір трубопроводів
- •Визначення втрат тиску в гідросистемі
- •Загальний ккд гідросистеми
- •Визначення робочих параметрів поршневого гідроциліндра
- •Розрахунок теплового режиму роботи гідроприводу
- •Розрахунок золотника
- •Список використаної літератури
Розрахунок та вибір трубопроводів
Внутрішній
діаметр труби, мм:
,
де
–подача
насоса, л/хв;
–швидкість
потоку рідини, м/с. Обираємо за умови
номінального тиску в гідросистемі 16
МПа.
=
3,5 м/с



Швидкість потоку робочої рідини вибирають залежно від призначення трубопроводу, тиску в гідросистемі та умов її експлуатації.
Рекомендуються такі значення швидкості потоку рідини:
- для всмоктуючого – 0,85…1,2 м/с;
- для зливного – 1,4…2,0 м/с;
- для напірного – залежно від номінального тиску в гідросистемі:
Площина поперечного перерізу труби, см2:



Товщину стінки трубопроводу визначають з умови стійкості, мм:



Pн–
номінальний тиск, МПа;
= 140 МН/м2 – допустиме напруження
розтягнення для сталі 20.
Після розрахунку діаметрів та товщини стінок трубопроводів у всмоктуючих, напірних та зливних гідролініях їх розміри уточнюють згідно зі стандартами.
Таблиця 8. Розміри сталевих безшовних труб.
|
Умовний прохід, мм |
dЗ, мм |
S, мм |
dВ, мм | |
|
25 |
ГОСТ 8734-75 |
42 |
7 |
28 |
|
13 |
ГОСТ 8734-75 |
25 |
5 |
15 |
|
20 |
ГОСТ 8734-75 |
34 |
6 |
22 |
Визначення втрат тиску в гідросистемі
Розрахунок втрат тиску в гідросистемі необхідний для визначення ККД гідроприводу, вибору геометричних розмірів, для встановлення працездатності гідроприводу за низьких температур. Гідросистема вважається оптимально спроектованою, якщо втрати тиску не перевищують 6%-10% номінального тиску насосів.
Ламінарному режиму течії рідини в трубопроводах круглого поперечного перетину відповідають числа Рейнольдса Re ≤ 2200…2300, турбулентному режиму Re ≥ 2200…2300.
Число
Рейнольдса визначається за наступною
формулою:
,де
–
швидкість потоку рідини, м/с;
–
діаметр трубопроводу, м;
– кінематична в’язкість робочої рідини,
м2/с.



Гідравлічний
коефіцієнт тертя рідини при турбулентному
режимі–

;
;
Шляхові втрати тиску рідини для кожної гідролінії, кПа:
,
де
–гідравлічний
коефіцієнт тертя;
і
–
довжина і внутрішній діаметр відповідного
трубопроводу, м;
– густина рідини, кг/м3;
–
швидкість потоку рідини, м/с.




Місцеві втрати тиску для кожної з гідроліній, кПа:

–коефіцієнт
місцевого опору і-го гідроелемента,
встановленого в гідролінії (трубопроводі).




Втрати у всмоктуючій лінії:

Втрати у напірних лініях:


Втрати у зливній лінії:

–шляхові
та місцеві витрати тиску в різних
ділянках гідросистеми, кПа;
–
сума витрат тиску в гідроагрегатах
даної гідролінії (розподільник, фільтр,
дросель зі зворотним клапаном та інше,
кПа).
Загальні втрати тиску по гідравлічній схемі можуть бути визначені як сума втрат в гідролініях даної гідросистеми в кПа:

–сумарні
втрати тиску на всмоктуючих ділянках
трубопроводів;
–
сумарні втрати тиску на напірних ділянках
трубопроводів;
–сумарні
втрати тиску на зливних ділянках
трубопроводів.

Загальний ккд гідросистеми
Для
оптимально розробленої гідросистеми
повний (загальний) ККД визначається в
межах
=
0,6…0,7 як добуток гідравлічного, механічного
та обємного
ККД

Гідравлічний ККД розраховують, враховуючи загальні витрати тиску в гідроприводі:

де
– номінальний тиск у гідросистемі, МПа;Р
– загальні втрати тиску, МПа.

Механічний ККД знаходять як добуток механічних ККД всього послідовно з’єднаного гідрообладнання, в якому відбуваються витрати енергії та тертя:
,
де
= 0,84…0,98 – механічний ККД насоса (див.
дод. 2);
=
0,9…0,95 – механічний ККД розподільника;
–
механічний ККД гідродвигуна – для
гідромоторів
= 0,85…0,94 (див. дод. 3) і для гідроциліндрів
= 0,92…0,98.

Обємний ККД гідроприводу

де
=
0,84…0,98 – обємний
ККД насоса (додаток 2);
= 0,92…0,96 – обємний
ККД розподільника;
– обємний
ККД гідродвигуна, що дорівнює 0,84…0,98
для гідромоторів (див. дод. 3), та приймається
за одиницю для гідроциліндрів (
=
1) у роботі.

