2.4 Розрахунок необхідної витрати рідини

Витрату рідини Qном(м³/с),що поступає в гідроциліндр, знаходимо за формулою

, (2.6)

де V_П - швидкість руху поршня гідроциліндра;V_П=4м/хв.=0,0666м/с;

S_Ер - ефективна площа поршня гідроциліндра, м².

м³/с =94,1 л/хв.

Визначаємо витрату рідини через дросель за формулою

, (2.7)

л/хв.

Необхідна подача насоса буде дорівнювати

, (2.8)

де К - коефіцієнт, К=1,5.

л/хв.

Визначаємо втрату рідини зливної гідролінії за формулою

, (2.9)

=0,0021м³/с=126л/хв.

,(2.10)

=0,0021+0,000784=0,002884м³/с=173,1л/хв.

Для всмоктувальної гідролінії

,(2.11)

=0,95

2.5 Вибір гідророзподільника

Тип і марку гідророзподільника вибираємо за робочим тиском

P=4 МПа і максимальною втратою через розподільник =126 л/хв.

Гідророзподільник типу Р 323 (Q_НОМ=126 л/хв, Р_НОМ=0,06 МПа).

2.6 Вибір дроселя

Типорозмір дроселя вибирають за робочим тискомP=4 МПа і втратою через дросельQ_др=47 л/хв.

Дросель КВМК 16G1.1,

Q^др_ном=63л/хв,

P^др_ном=0,1МПа.

2.7 Вибір фільтру

Вибір фільтру і його типорозмір проводиться за витратою робочої рідини в зливній гідро лінії Q_зл2=173,1л/хв і необхідною для даного гідропривода тонкістю фільтрації. Точність фільтрації визначається залежно від типу привода, яка дорівнює 40мкм тонкості фільтрації.

Фільтр ФС ,

Q^ф_ном=400л/хв.,

P^ф_ном=0,1МПа.

3 Гідравлічний розрахунок системи приводу

3.1 Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Розрахунок трубопроводів полягає у визначенні їх діаметрів. Розрахунок виконується по ділянках. Приймаємо середні значення швидкостей для:

- всмоктувальної гідролінії V_всм=1м/с;

- зливні гідролінії V_зл=1,6м/с;

- напірні гідролінії V_н=4м/с.

З урахуванням допустимих швидкостей за відомою витратою визначають діаметри трубопроводів d (м)

,(3.1)

де Q - витрата рідини на даній ділянці трубопроводу, м ³/с.

Для всмоктувальної гідролінії

Q_ВС=Q_Н=

Для напірної гідролінії

Для зливної гідролінії

Визначаємо діаметри з формули(3.1):

м;

м;

м;

м.

Одержані діаметри округлюємо до значення, яке рекомендується ГОСТ 6540-68:

d_вс=50 мм;

d_нап=25 мм;

d_зл1= 50 мм;

d_зл2= 50 мм.

За одержаними діаметрами визначаємо фактичні швидкості в гідролініях.

Фактична швидкість при робочій подачі в всмоктувальної гідролінії визначаємо за формулою

, (3.2)

м/с.

Фактична швидкість в напірній гідролінії складає

, (3.3)

м/с.

Фактична швидкість в зливній гідролінії складає

, (3.4)

м/с,

, (3.5)

м/с.

3.2 Визначення втрат тиску в гідросистемі

Втрати тиску визначають на всмоктувальній, напірній і зливній гідролініях. Величина втрат на кожній ділянці визначається за формулою

, (3.6)

де P_тр- втрати на тертя по довжині трубопроводу;

Pм- втрати в місцевих опорах, включаючи втрати в гідроапаратах.

Втрати тиску P_тр(Па)на тертя по довжині трубопроводу обчислюють за формулою Дарсі-Вейсбаха

,(3.7)

де  - густина рідини, кг/м ³ ;

 - коефіцієнт гідравлічного тертя по довжині;

l,d - довжина і діаметр трубопроводу, м;

V - середня швидкість течії рідини, м/с.

Режим руху рідини визначається за числом Рейнольдса

,(3.8)

де V - фактична швидкість руху у всмоктувальному, напірному чи зливному трубопроводі, м/с;

d - діаметр трубопроводу, м;

 - кінематичний коефіцієнт в'язкості, м²/с.

, (3.9)

–режим ламінарний.

,(3.10)

–режим перехідний.

, (3.11)

–режим ламінарний.

,(3.12)

–режим перехідний.

Визначимо коефіцієнт гідравлічного тертя по довжині.

Для ламінарного режиму руху рідини,скористаємося наступною залежністю

, (3.13)

Для перехідного режиму руху рідини,скористаємося наступною залежністю

, (3.14)

Втрати на тертя визначимо як суму втрат у всмоктуючому, напірному і зливному трубопроводах.

, (3.15)

, (3.16)

, (3.17)

, (3.18)

. (3.19)

Па.

Па.

Па.

Па.

Па.

Місцеві гідравлічні втрати Pм (Па) визначають за формулою Вейсбаха

,(3.20)

де ∑ - сумарний коефіцієнт місцевого опору;

V - середня швидкість у місці перерізу з місцевим опором, м/с;

 - густина рідини, кг/м³.

До місцевих опорів стосовно заданого гідропривода відносять: раптове розширення потоку (вхід у циліндр), раптове звуження потоку (вихід з циліндра), плавні повороти гідроліній, штуцерні приєднання трубопроводів, трійники, а також втрати в гідроапаратах: розподільнику та фільтрі.

Значення сумарного коефіцієнта місцевих опорів на всмоктуючий, напірній і зливній гідролініях орієнтовно визначаємо користуючись додатком Б [1].

Значення коефіцієнтів місцевих втрат:

_ВХ=0,5 – вхід у трубу;

_ШТ=0,6 – штуцерні приєднання трубопроводів;

_ВИХ=1 – вихід із труби;

_ПОВ=0,44 – плавний поворот труби;

_ТР=1,1 – трійник.

,(3.21)

.

, (3.22)

.

, (3.23)

,(2.24)

Визначаємо місцеві гідравлічні втрати у всмоктувальній, напірній і зливній гідролініях:

, (3.25)

,(2.26)

,(3.27)

.(3.28)

Па.

Па.

Па.

Па.

Втрати тиску в гідроапаратах при ламінарному русі можна знайти за формулою

,(3.29)

Втрати тиску в гідроапаратах при перехідному русі можна знайти за формулою

,(3.30)

де Pном- табличне значення втрат тиску на опорі при номінальній подачі;

Qф- фактична витрата;

Qном- номінальна подача.

Втрати в розподільнику визначимо, використовуючи формулу (3.30) і (3,29).

Па.

Па.

Втрати у фільтрі визначимо, використовуючи формулу (3.29)

Па.

Набуті значення втрат тиску в місцевих опорах, в гідроапаратах і на тертя підставляємо у формулу (3.6) і визначаємо сумарні втрати тиску в гідросистемі

Сумарні втрати тиску не повинні перевищувати 20% тиску,що розвиваєтьсянасосом.

Визначення допустимих втрат

,(3.31)

Па.

.