- •Введение
- •1. Лабораторный практикум
- •1.1. Лабораторная работа № 1. Энергетические испытания шестеренного насоса с переливным клапаном
- •1.1.1. Теоретические основы
- •1.1.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.1.3. Порядок выполнения лабораторной Работы
- •1.1.4. Содержание отчета и его форма
- •1.2. Лабораторная работа № 2. Испытания центробежных насосов
- •1.2.1. Теоретические основы
- •1.2.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.2.3. Порядок выполнения лабораторной работы «Испытание одиночного центробежного насоса»
- •1.2.4. Порядок выполнения лабораторной работы «Испытание двух последовательно соединенных центробежных насосов»
- •1.2.5. Порядок выполнения лабораторной работы «Испытание двух параллельно соединенных центробежных насосов»
- •1.2.6. Содержание отчета и его форма
- •1.3. Лабораторная работа № 3. Исследование объемного гидропривода с дроссельным регулированием
- •1.3.1. Теоретические основы
- •1.3.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.3.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •1.3.4. Содержание отчета и его форма
- •1.4. Лабораторная работа № 4 испытания центробежных вентиляторов
- •1.4.1. Теоретические основы
- •1.4.2. Методика выполнения эксперимента
- •1.4.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •1.4.4. Содержание отчета и его форма
- •1.5. Контрольные тестовые вопросы к лабораторным работам
- •2. Контрольные практические работы
- •2.1. Расчет регулирующих устройств гидравлических и пневматических систем
- •2.1.1. Пример решения задачи
- •2.1.2. Задача № 1 для самостоятельного решения
- •2.1.3. Задача № 2 для самостоятельного решения
- •2.2. Расчет гидропневматических приводов технических систем
- •2.2.1. Пример решения задачи
- •2.2.2. Задача № 3 для самостоятельного решения
- •2.2.3. Задача № 4 для самостоятельного решения
- •3. Курсовой проект
- •3.1. Тематика и содержание курсового проекта
- •3.2. Общие правила оформления курсового проекта
- •3.3. Методика гидравлического расчета сложных трубопроводных систем
- •1 Расчет гидравлического привода
- •1.1 Определение основных параметров и выбор силовых цилиндров
- •2. Выбор рабочей жидкости для гидропривода
- •1.3 Подбор распределительно-регулирующей и предохранительной аппаратуры
- •1.3.1 Выбор распределителя
- •1.3.2 Выбор напорного клапана давления
- •1.4 Подбор и расчёт вспомогательных элементов гидропривода
- •1.4.1 Расчёт и выбор гидролиний
- •1.4.2 Выбор кондиционеров рабочей жидкости
- •1.4.3 Расчет и выбор гидроемкостей
- •1.5 Определение объемных утечек и расчет потерь давления в гидроприводе
- •1.7 Обоснование способа регулирования скорости выходных звеньев гидропривода
- •1.8 Составление принципиальной гидравлической схемы гидропривода
- •1.9 Построение характеристик гидропривода и определение общего кпд
- •1.10 Расчет теплового режима работы гидропривода
- •1.11 Определение металлоемкости гидропривода
- •1.12 Приборы контроля параметров рабочей жидкости
- •Библиографический список
- •3.4.2 Гидравлический расчет приводов главного движения протяжных станков
- •Заключение
- •Библиографический список
- •12. Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам: учеб. Пособие/ под ред. Б.Б. Некрасова.- м.:Высш. Шк., 1989. - 245 с.
- •13. Бутаев д.А. И др. Сборник задач по машиностроительной гидравлике: учеб. Пособие/под ред. И.И. Куколевского и л.Г. Подвивза.- м.: Машиностроение, 1981. - 484 с.
- •20. Киселев п.Г. И др. Справочник по гидравлическим расчетам: учебное пособие. - м.: Энергия, 1972. – 312 с.
- •Оглавление
- •Гоувпо «Воронежский государственный технический университет»
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
1.4.1 Расчёт и выбор гидролиний
Гидравлической линией называют устройство, предназначенное для прохождения рабочей жидкости от одного элемента к другому в процессе работы гидропривода.
Всасывающая линия служит для подведения рабочей жидкости к насосу либо из бака, либо от распределителя, либо непосредственно от гидродвигателя.
Часть линии, по которой рабочая жидкость движется от насоса, гидроакумулятора или гидромагистрали к гидродвигателю, называется напорной.
Сливная линия предназначена для слива рабочей жидкости в бак. В системах с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости этот участок отсутствует.
Гидролиния, по которой отводятся утечки рабочей жидкости, называется дренажной.
Гидролиния управления предназначена для подвода жидкости к гидроаппаратам гидропривода для управления ими.
Конструктивно гидролинии представляют собой трубопроводы, рукава, каналы и соединения.
Трубопроводы - сборочные единицы, состоящие из металлических труб и присоединительной арматуры, например: труба с развальцованными концами, ниппелями и накидными гайками; труба с фланцами, приваренными к её концам, и т.д. Разветвление и подсоединение трубопроводов к гидроагрегатам осуществляется различного рода штуцерами, угольниками и другой присоединительной apматурой. Большая часть трубопроводов и присоединительной арматуры нормализована.
В гидроприводах применяют стальные бесшовные холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8734-75, стальные прецизионные трубы по ГОСТ 9567-75, медные трубы по ГОСТ 617-90, алюминиевые трубы по ГОСТ 18475-82, латунные трубы по ГОСТ 494-90.
Радиусы изгиба не должны быть меньше тpex диаметров трубы, причём для напорных линий овальность трубопроводов после их гибки должна быть не более 10% (при dн < 20мм) и 8% (при dн 20мм); гофры в местах гиба не допускаются.
Соединения трубопроводов с развальцовкой выполняются по ОСТ 2 Г93-4-78, ОСТ 2 Г93-3-78; с шаровым ниппелем - но ОСТ 2 Г93-24-78; с врезающимся кольцом - по ОСТ 2 Г99-25-78.
Рукава применяют в гидроприводах для соединения гидроустройств, элементы которых имеют значительные относительные перемещения, по ГОСТ 6286-73.
Разборные соединения рукавов используются совместно со штуцерами по ОСТ 2 Г99-16-78; ОСТ 2 Г99-13-78, ОСТ 2 Г99-14-78, ОСТ 2 Г99-17-78 и ОСТ 2 Г91-37-78; угольниками по ОСТ 2 Г99-19-78, ОСТ 2 Г91-18-78, тройниками по ОСТ 2 Г99-21-78 и ОСТ 2 Г99-20-78, крестовинами по ОСТ 2 Г99-22-78.
При расчётах трубопроводов и рукавов определяют условные проходы и проверяют на прочность.
Под условным проходом (ГОСТ 16516-80) понимают внутренний диаметр канала, трубы или pyкава, округлённый до ближайшего значения из установленного ряда.
При выборе средней скорости потока рабочей жидкости в трубопроводах необходимо учитывать, что увеличение скорости потока приводит к увеличению гидравлического сопротивления, и, соответственно, потере мощности и уменьшению КПД гидропривода, а снижение - к увеличению диаметров трубопровода и, следовательно, к увеличению массы (металлоемкости) всего гидропривода. С целью уменьшения потерь давления трубопроводы рассчитываются на ламинарный режим движения жидкости (Re < 2300), Для открытых гидросистем рекомендуется принимать следующие скорости движения жидкости: во всасывающих трубопроводах - 1,0 - 1,5 м/с, сливных - 2 м/с; нагнетательных - 3 - 5 м/с. При давлениях свыше 10 МПа и малых длинах трубопроводов (меньше 10 м) скорость движения может быть повышена до 6 м/с.
Приняв скорость движения жидкости, определяют внуренний диаметр трубопровода из уравнения расхода
, (17)
где Q - максимальный расход жидкости;
- площадь сечения трубопровода.
Полученное значение диаметра округляется в сторону увеличения до ближайшего стандартного, при этом необходимо выбрать также материал трубопровода.
При выборе труб необходимо указывать и толщину стенок , которую затем необходимо проверить на прочность.
Прочность тонкостенных труб (под тонкостенными понимают трубы, у которых отношение наружного диамегра к толщине ее стенки удовлетворяет условию ), нагруженных внутренним статическим давлением, при котором можно пренебречь дополнительными напряжениями, возникающими вследствие овальности (эллиптичности) сечения трубы, может быть проверена на продольный разрыв по формуле
, (18)
где - допустимое напряжение разрыва материала трубы, которое обычно выбирается равным 30 - 35% величины временного сопротивления, Па;
Р - максимальное давление жидкости, Па (принимается в 2 раза больше рабочего);
и - наружный диаметр и толщина стенки трубы, см (наружный диаметр , где внутренний стандартный диаметр).
Для толстостенных труб ( ), у которых напряжение изменяется от максимального значения на внутренней стенке до минимального на наружной стенке, применяют формулу Ляме
. (19)
Если же при выборе труб не указана толщина их стенок, то ее определяют по формулам:
а) для тонкостенных труб с учетом отклонения в размерах диаметра и толщины стенки
, (20)
где т = 0,3 - отклонение по диаметру трубы в мм;
п = 0,9 - коэффициент, учитывающий отклонение по толщине стенки трубы.
б) для толстостенных труб минимальная толщина стенки равна
. (21)
Допустимое напряжение разрыва материала трубы [ ] определяют по формуле
, (22)
где - предел прочности материала трубы, Па;
- коэффициент безопасности (запаса прочности по пределу прочности).
Предел прочности для медных труб = 210 МПа, для труб из стали 20Х = 436 МПа, из стали 12Х18Н10Т = 549 МПа, для других материалов предел прочности приведен в справочной литературе. Для гнутых труб следует уменьшать на 25 % в связи с тем, что при гибке труб изменяется цилиндрическая форма сечения трубы.
Значение коэффициента безопасности фирма Parker (США) рекомендует - 2 - 8: для участков с плавноизменяющимся давлением - 2, для участков с ненапряженным режимом работы - 3, при пульсациях и пиках давления - 6.
По принятому стандартному диаметру трубопровода уточняется скорость движения рабочей жидкости на различных участках гндролинии
(23)
и устанавливается режим движения жидкости
, (24)
где - коэффициент кинематической вязкости, принимаемый из технической характеристики выбранной для гидропривода рабочей жидкости при температуре работы гидропривода .