Расчет обьемного гидропривода

- производительность   

     Для обеспечения требуемой производительности насоса, необходимо уменьшить частоту вращения вала до следующей:

                          

     Теоретическая производительность насоса определяется:

                          

                          

     Для данного типа насоса и заданной температуры  окружающей среды применимо индустреальное 30 со следующими параметрами:

- кинетическая  вязкость υ = 30

- плотность ρ =890

- температура  застывания t_з = -45⁰С

- температура  вспышки t_в = 190⁰С 
 
 
 

 

6. Выбор направляющей аппаратуры 

Р102АИ44

- номинальное  давление Р_ном = 20 МПа

- номинальный  поток Q_p = 40

- потери давления  ∆P_р = 0,3 МПа 
 

                  7. Выбор регулирующей аппаратуры 

     С целью предохранения гидравлическую систему от недопустимых давлений конструкции машины от перегрузок параллельно напорной гидролинии устанавливают предохранительный клапан.

Выбираю клапан с элементами управления марки 10-100-2-11 с параметрами:

      - номинальный поток 40

      - номинальное давление 10 МПа

      - потери расхода ∆Q = 0,2 л/мин 

     Требуемую скорость выходного звена в приводах с нерегулируемыми гидромашинами  можно получить установкой в схему  дросселя. 

     Определяется  требуемый расход дросселя:

                          

     Определяется  площадь расходного окна: 

                          

μ = 0,62 – коэффициент расхода жидкости

U_др=1 – параметр регулирования дросселя

ρ = 890 плотность жидкости

∆P_др – перепад давления в дросселе 

                          

            
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Выбор фильтра 

     Выбор фильтра осуществляется в зависимости от необходимости фильтрации. 

   Выбираю фильтр  ФП7 со следующими параметрами:

• Номинальный поток           
• Тонкость фильтрации          25 мкм
• Номинальное давление       20 МПа
• Потери давления                 0,063 МПа 
  9. Гидравлический расчет трубопроводов

 
 

     Гидравлический  расчет трубопроводов сводится к  определению их геометрических параметров (длины трубопровода, внутренний диаметр), потерь энергии на трение при движении жидкости по трубопроводам и потерь на местных гидравлических сопротивлениях.

     Соединение  гидроаппаратов производится стальными  бесшовными трубами. Максимально возможный  расход жидкости в сливной гидролинии больше подачи насоса в случае объединения  нескольких потоков или когда жидкость сливается из поршневой полости гидроцилиндра с односторонним штоком.  

В этом случае максимальный расход определяется:

 – площадь  поршня,

 – площадь  штока,

 – подача  насоса,

                 

     Расход  жидкости трубопровода взаимосвязан с  его внутренним диаметром и скорости движения жидкости. 

     Для напорных и сливных трубопроводах:

                              

                         P – давление жидкости в трубопроводе, МПа

                              

     Принимаю  скорость во всасывающем трубопроводе:

                              

     Внутренний  диаметр трубопровода определяется: 

                              

                                

           По ГОСТу принимаю:

     для напорных и сливных                                 d = 16 мм        D = 22 мм

          для всасывающего                                          d = 30 мм       D = 38 мм 

     Длины участков трубопроводов, связывающих  отдельные гидроаппараты схемы, зависят от размеров гидромоторов и  взаимного расположения аппаратов. 

   Рассчитываю следующие максимальные значения длин трубопроводов:

• всасывающего    
• напорного (от насоса до распределителя)

                    

• напорного (от распределителя до гидродвигателя)

                    

• сливного            

   Потери  давления складываются из потерь давления на преодоление сопротивления трубопроводов ∆P_тр и местных сопротивлений ∆P_м.с.

                         ∆P = ∑∆P_тр + ∑∆P_м.с.

     Для расчета потерь энергии расчетную  гидросхему привода разбивают на участки, отличающихся друг от друга  расходом жидкости, диаметром трубопровода, наличием местных сопротивлений. Расчёт потерь энергии производится отдельно для всасывающей, напорной и сливной гидролинии.

     Потери  давления по длине трубопровода на каждом участке определяется по формуле:

                        

L – длина участка трубопровода со скоростью жидкости V_ж,

d – внутренний диаметр трубопровода, м

ρ – плотность жидкости,

λ – коэффициент сопротивления рассматриваемого участка трубопровода. 

     Для определения λ, необходимо посчитать число Рейнольдса для напорной и сливной гидролинии:

                        

υ – кинематическая вязкость жидкости,

                        

т.к. Re > 316, то

      Для участка  от насоса до распределителя:

 

     Для участка то распределителя до гидроцилиндра: 

                    

     Для сливной магистрали  

             

     Суммарные потери для всасывающей магистрали  

               

      Для напорной магистрали

 

             ∑ = + = 0,00383 + 0,0383 = 0,04213 МПа 

     Для сливной магистрали 

               

     Рассчитываю потери давления в гидроаппаратуре, входящей в разработанную схему:

             

- потери давления  в распределителе  

∆P_ном – потери давления в гидроаппаратуре при номинальном расходе Q_ном (паспортные данные) 

∆P_ном = 0,3 МПа

Q_ном = 40

Q_ф = 2,02

 

 

- потери давления  предохранительном   клапане 

 

 

- потери давления  в фильтре  

 
 

-потери  давления в дросселе

                           = 0,2 МПа 

-потери  давления на местные  сопротивления во всасывающей магистрали 

 

 

 
 
 

-потери  давления на местные сопротивления в сливной магистрали 

                                                                            

 
 

-потери  давления на местные сопротивления в напорной магистрали 
 

                             

                                                                      

 

  -общие потери давления для всасывающей магистрали 

 

-общие  потери давления  в напорной магистрали 

 

-общие  потери давления  в сливной магистрали 

 
 
 

После определения потерь давления в магистралях  производятся уточнения параметров гидропривода. 

Усилие  создаваемое гидроцилиндром при  рабочем ходе поршня: