4. Порядок розрахунку об’ємного гідроприводу

Розрахунок гідравлічних пристроїв може бути проектувальним і перевірочним. При проектувальному розрахунку задані вихідні параметри пристрою, а вихідними є елементи пристрою, що забезпечують одержання вихідних параметрів. Характерною рисою проектувальних розрахунків є деяка неоднозначність. Задані вихідні параметри можуть бути отримані при різних комбінаціях елементів гідроприводу.

При перевірочному розрахунку задані елементи гідроприводу (пристрою), та вихідні дані. Задача перевірочного розрахунку – визначити дійсні значення вихідних параметрів заданого пристрою гідроприводу. Ця задача має єдине рішення.

В даних методичних вказівках основна увага приділена опису виконання проектувального розрахунку гідроприводу.

Проектувальний розрахунок гідроприводу містить в собі: визначення потужностей гідродвигунів з урахуванням необхідних коефіцієнтів запасу; аналіз роботи заданої схеми гідроприводу з оцінкою максимальної потужності одночасно працюючих гідродвигунів; визначення частоти обертання; визначення подачі на кожну групу гідродвигунів; вибір розподільників і фільтра; розрахунок діаметрів гідроліній і приведення їх до стандартних значень; уточнення робочих швидкостей рідини в гідролініях; вибір робочої рідини (якщо вона не задана) для різних температурних умов роботи гідроприводу у літній і зимовий періоди; розрахунок втрат тиску в гідросистемі для кожної гідролінії, включаючи втрати на тертя, місцеві опори в гідроагрегатах (розподільник і фільтр); побудова графіку втрат тиску від температури для магістралі із більшими втратами, і встановлення по ньому робочого діапазону температур рідини, що відповідає оптимальним умовам роботи гідроприводу; розрахунок ККД гідроприводу; вибір гідродвигунів; тепловий розрахунок гідросистеми і визначення місткості бака для робочої рідини.

5. Вказівки до проектувального розрахунку гідроприводу

5.1. Розрахунок потужності і подачі насоса. Вибір насоса

Потужність, що підводиться до гідроциліндра, кВт:

, (1)

де Р– зусилля на штоку гідроциліндра, кН;

–швидкість переміщення поршня гідроциліндра, м/с;

–загальний (повний) ККД гідроциліндра.

Загальний ККД для будь-якої гідромашини визначається за формулою

η_заг = η_г··η_мех, (2)

де η_г – гідравлічний ККД,

– об’ємний ККД,

η_мех– механічний ККД.

Для гідроциліндрів: η_г = 1, =1, η_мех = 0,92…0,96.

Потрібно задатись цими коефіцієнтами та за формулою (2) обчислити загальний ККД для гідроциліндру.

Для гідромоторів: η_г = 1,=0,92-0,96, η_мех = 0,85-0,95

Потрібно задатись цими коефіцієнтами та за формулою (2) обчислити загальний ККД для гідромотору.

Потужність, що підводиться до гідромотора, кВт:

, (3)

де – крутячий момент на валу гідромотора,кН^.м;

ω – кутова швидкість валу гідромотора, рад/с.

Кутову швидкість обчислити за формулою

ω = π·n/30,

де n – частота обертання вала гідромотора, що наведена у вихідних даних згідно варіанту завдання.

Якщо в гідросистемі кілька гідродвигунів (гідроциліндрів і гідромоторів), то потужність, що підводиться до них розраховують як суму потужностей одночасно працюючих гідродвигунів:

. (4)

Якщо в завданні передбачена спільна робота гідродвигунів, то потужність N визначаємо за формулою (4), якщо передбачена індивідуальна робота гідродвигунів, то потрібно визначити потужність, яка підводиться до гідроциліндрів і до гідромоторів окремо і в подальших розрахунках використовувати більшу з них. Це завжди буде потужність, що підводиться до гідромоторів. Бо індивідуальна робота гідродвигунів означає, що працює або привід поступального руху, або привід обертального руху. Спільна робота гідродвигунів означає, що одночасно працюють і привід поступального руху и привід обертального руху, причому вони з’єднані паралельно.

При розрахунку потужності насосів враховують можливі втрати енергії, пов’язані із зменшенням тиску і витрати в гідросистемі, задаючись коефіцієнтами запасу по зусиллю і по швидкості:

, (5)

де Кз, Кш – коефіцієнти запасу по зусиллю і швидкості.

Кз =1,1…1,2; Кш =1,1…1,3.

Визначивши потрібну потужність насоса, розраховують його подачу, м³/с:

, м³/с (6)

де – номінальний тиск у гідросистемі, МПа.