4. Расчёт трубопровода

   1. Определение внутреннего диаметров трубопровода

Для напорной магистрали:

В двух трубопроводах до распределителей

№	, МПа	, м/с
1	6,3	3,2
2	2,5	2
3	6,3	3,2

где – номинальное давление;

– скорость потока рабочей жидкости в трубопроводах в зависимости от .

Внутренний диаметр d (мм) трубопровода, через который проходит расход масла Q (л/мин):

;

;

.

Для сливной магистрали примем :

;

;

.

2. Определение толщины стенок трубопроводов

Принимаем материал трубопровода Ст20.

Для напорной магистрали:

примем стандартное значение 0,5мм;

примем стандартное значение 0,4мм;

примем стандартное значение 0,8мм.

где – толщина стенок, мм;

– номинальное давление, МПа;

– предел прочности на растяжение материала трубопровода для Ст20, МПа;

– коэффициент безопасности для напорной магистрали.

Для сливной магистрали:

примем стандартное значение 0,3мм;

примем стандартное значение 0,3мм;

примем стандартное значение 0,3мм.

где – коэффициент безопасности для сливной магистрали.

3. Определение наружного диаметров трубопровода

Для напорной магистрали:

примем стандартное значение 9мм;

примем стандартное значение 15мм;

примем стандартное значение 13мм.

Для сливной магистрали:

примем стандартное значение 10мм;

примем стандартное значение 15мм;

примем стандартное значение 15мм .

Выбираем трубу по ГОСТ 8734-75 стальная бесшовная холоднодеформированная труба [2.с236]:

;

;

;

;

;

.

Определим стандартные значения внутренних диаметров:

Для напорной магистрали:

;

;

.

Для сливной магистрали:

;

;

.

4. Расчет потерь давления

Тип масла И-20. Нефтяные масла без присадок. Применяются в малонагружаемых гидросистемах станков, прессов и автоматических линий, где не требуется специальные масла. Масло И-20 наиболее широко применяется в гидросистемах промышленного оборудования и мобильных машин, работающих на открытом воздухе.

Определим режим течения жидкости в трубопроводах. Для трубопроводов круглого сечения:

, где вязкость (сСт) и

Для напорной магистрали:

так как , следовательно режим ламинарный;

так как , следовательно режим ламинарный;

так как , следовательно режим ламинарный.

Для сливной магистрали:

так как , следовательно режим ламинарный;

так как , следовательно режим ламинарный;

так как , следовательно режим ламинарный.

Для ламинарного режима потери давления рассчитаем по формуле:

Для напорной магистрали:

;

;

.

Для сливной магистрали:

;

;

.

В подводящей линии:

.

В отводящей линии:

.

Здесь

– потери давления на редукционных клапанах выбирают из справочника [1];

– потери на распределителях выбираются из справочника [1];

Общие потери давления:

В подводящей линии:

.

В отводящей линии:

.

5. Расчет регулировочных и механических характеристик привода

Баланс расходов

Q_ц = Q_др

– расход выходящей из гидроцилиндра.

.

Баланс сил на штоке ГЦ.

.

отсюда

;

;

.

где - коэффициент сопротивления дросселя;

- плотность жидкости;

;

;

.

Мы получаем соответствующие значения

32000	16	178
21000	16	156
10000	16	125

Регулировочная характеристика

При , и

0	7,98	6,99	5,6
3200	4,57	4	3,2
6400	4,67	4,1	3,29
9600	8,05	7,5	5,65
12800	10,37	9,09	7,3
16000	12,27	10,7	8,6
19200	13,9	12,2	9,7
22400	15,4	13,5	10,8
25600	16,7	14,6	11,7
28800	17,9	15,7	12,6
32000	19,1	16,7	13,4

Механическая характеристика

5. Гидросхема привода

Пояснения к гидросхеме:

ГЦ1,ГЦ2,ГЦ3 – гидроцилиндры;

2-насосная станция;

Р1,Р2,Р3,Р4,Р5,Р6,Р7,Р8,Р9,Р10 – распределители;

КР1,КР2, КР3, КР4, КР5, КР6, КР7 – редукционные клапаны;

КП – предохранительный клапан;

ОК – обратный клапан;

Д1,Д2,Д3,Д4,Д5,Д6 – дроссели.

6. Выбор элементов гидропривода

   1. Насосная станция по [1.с407]

Насосную станцию типа 2-С-63-В-6,3-24-1,6-УХЛ4

где 1– исполнение во высоте;

С – тип насосной установки;

63 – вместимость бака, л;

В – с воздушным маслоохладителем;

6,3 – шифр номинального давления насоса 6-6,3 МПа;

24 – номинальная подача насоса, л/мин;

1,6 – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

УХЛ4 – климатическое исполнение и категория размещения УХЛ4 или 04.

2. Распределители

При , , принимаем распределители по [1.с78]:

• Р1,Р2,Р3

ВЕ6-44-31/В220-50НД

где В – гидрораспределитель золотниковый;

Е – вид управления, электромагнитное;

10 – диаметр условного прохода, = 10мм;

44 – исполнение по гидросхеме;

31 – номер конструкции для распределителей ВЕ6 и ВММ6;

В220-50 – вид тока, В – переменный ток, напряжение 220 В, частота 50 Гц;

Н – наличие кнопки, электромагнит с управлением от кнопки;

Д – электрическое присоединение электромагнита, подвод кабеля сверху;

МПа – полные потери в распределителях.

• Р4,Р5,Р6,Р7,Р8,Р9,Р10

ВЕ10-574-31/ В220-50 НД.

3. Дроссели

При , , и номинальное давление МПа принимаем дроссели по [1.с146]:

• Д1,Д2,Д3,Д4,Д5,Д6

МПГ55-12

где М – международные присоединительные размеры;

П – стыковые присоединения;

Г55-1 – обозначение по классификатору станкостроения;

2 – исполнение по диаметру условного прохода, =10 мм.

4. Редукционные клапаны

При , , и номинальное давление МПа принимаем редукционные клапаны по [1.с134]:

• КР1,КР2, КР3, КР4, КР5, КР6, КР7

10-10-1-УХЛ4

где 10 – диаметр условного прохода, 10 мм;

10 – исполнение по номинальному давлению настройки,10 МПа;

1 – исполнение по присоединению, 1-резьбовое с метрической резьбой;

УХЛ4 – климатическое исполнение.

Перепад давления не более 0,05 МПа.

1. Предохранительный клапан

• КП

10-10-1-132

где 10 – диаметр условного прохода, 10 мм;

10 – исполнение по номинальному давлению настройки,10 МПа;

1 – исполнение по присоединению, 1-резьбовое с метрической резьбой;

132 – Исполнение по управлению 220В.

1. Обратный клапан по [1.с109]:

• ОК

Г51-32,

где Г51-3 – обозначение по классификатору станкостроения;

2 – диаметр условного прохода, D =10 мм.

Перепад давлений при номинальном потоке не более 0,25 МПа.

Литература

1. В.К.Свешников, А.А. Усов, Станочные гидроприводы, справочник, М.:

машиностроение, 1988г-512с.

2. В.К. Свешников, Международный справочник. Книга 3. Гидро-оборудование: Номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость, 2003-445с.

3. В.К. Свешников, Международный справочник. Книга 1. Гидро-оборудование: Номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость, 2001-360с.