Розрахунок гідроприводу

Тип і марку гідророзподільника вибираємо за робочим тиском Р=6,3МПа і максимальною витратою через розподільник Qр=Qзл= =Qном=64,2л/хв [2, с.78, табл.4.4.].

Вибираємо розподільник марки Р(Рн) 323, схема 34 з параметрами:

2.6. Вибір дроселя

Типорозмір дроселя вибираємо за робочим тиском Р=6,3МПа і витратою через дросель Qдр= Qном=64,2л/хв [2, с.146, табл.5.13].

Вибираємо дросель марки МПГ55-14 з параметрами:

2.7. Вибір фільтра

Фільтр і його типорозмір вибираємо за витратою робочої рідини в зливній гідролінії і необхідною для даного гідропривода тонкістю фільтрації.

Тонкість фільтрації визначаємо залежно від типу привода [2, с.296, табл.8.2]:

Номінальна тонкість фільтрації 40 мкм.

Вибір фільтра [2, с.300, табл.8.6]:

Qф= Qзл=64,2л/хв.

Вибираємо фільтр .

3. Гідравлічний розрахунок системи привода

Розрахунок трубопроводів полягає у визначенні їх діаметрів. Розрахунок виконуємо по ділянках: всмоктувальній (бак-насос), напірній (насос-гідроциліндр.), зливній (гідроциліндр-бак), виділених у гідравлічній схемі. Діаметри трубопроводів визначаємо, виходячи із забезпечення допустимої швидкості течії Vдоп, м/с, рідини.

Отримані діаметри округлюємо до значення, яке рекомендоване ГОСТ 6540-68.

Приймаємо значення допустимих швидкостей на всмоктувальній лінії - 1 м/с, на напірній - 4 м/с, на зливній - 1,6 м/с.

З урахуванням допустимих швидкостей за відомою витратою визначаємо діаметри трубопроводів d, м:

(3.1)

де Q - витрата рідини на даній ділянці гідромережі, м3/с.

Для всмоктувальної гідролінії Qвс= Qн=0,001177(м3/с).

Приймаємо dвс=40 мм зі стандартного ряду.

Для напірної гідролінії

(3.2)

де Se - ефективна площа поршня в напірній порожнині гідроциліндра, м2;

Vп - швидкість руху поршня, м/с.

Приймаємо dнап=20 мм зі стандартного ряду.

Для зливної гідролінії

(3.3)

де Se зл - ефективна площа поршня в зливній порожнині гідроциліндра, м2;

Vп - швидкість руху поршня, м/с.

Приймаємо dзл=32 мм зі стандартного ряду.

Після вибору стандартних діаметрів трубопроводів визначаємо фактичні швидкості в гідролініях.

Фактичну швидкість при робочій подачі в всмоктувальній гідролінії визначаємо за формулою

(3.4)

Фактична швидкість у напірній гідролінії складає

(3.5)

Фактична швидкість у зливній гідролінії дорівнює

(3.6)

3.2. Визначення втрат тиску в гідросистемі

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

(3.7)

де - втрати на тертя по довжині трубопроводу;

- втрати в місцевих опорах;

- втрати в гідроапаратах.

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

(3.8)

де с - густина рідини, кг/м3;

л - коефіцієнт гідравлічного тертя по довжині;

l,d - довжина і діаметр трубопроводу, м;

Vф - середня швидкість течії рідини, м/с.

Коефіцієнт гідравлічного тертя (коефіцієнт Дарсі) визначаємо, виходячи з режиму руху рідини і відносної шорсткості труби ДЕ/d, де ДЕ - еквівалентна шорсткість (?Е=0,06 мм).

Режим руху рідини визначають за числом Рейнольдса

(3.9)

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

d - діаметр трубопроводу, м;

- кінематичний коефіцієнт в'язкості, м2/с.

Розрахунок Re для ділянок трубопроводу:

для всмоктувальної гідролінії

- режим ламінарний;

для напірної гідролінії

- режим турбулентний;

для всмоктувальної гідролінії

- режим ламінарний.

Якщо рух ламінарний, коефіцієнт гідравлічного тертя визначаємо за формулою

(3.10)

Для труб промислового виготовлення з природною шорсткістю для будь-якої області опору можна скористатися формулою Альтшуля

(3.11)

Коефіцієнт Дарсі на ділянках трубопроводу:

у всмоктувальній гідролінії:

у зливній:

у напірній:

Втрати тиску (Па) на тертя по довжині трубопроводу:

; (3.12)

на всмоктувальній лінії:

; (3.13)

;

на напірній лінії:

; (3.14)

;

на зливній лінії:

; (3.15)

.

Загальні втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу:

Місцеві гідравлічні втрати ДРМ(Па) визначаємо за формулою Вейсбаха

(3.16)

де ж - коефіцієнт місцевого опору;

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

с - щільність рідини, кг/м3.

Місцеві гідравлічні втрати ДРМ(Па):

. (3.17)

на всмоктувальній лінії:

(3.18)

на напірній лінії:

(3. 19)

на зливній лінії:

(3. 20)

Загальні втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу:

Втрати в гідроапаратурі:

(3.21)

(3.22)

втрати у дроселі:

втрати у розподільнику на зливній лінії:

(3.23)

втрати у розподільнику на напірній лінії:

(3.24)

втрати у фільтрі:

(3.25)

Загальні втрати тиску в гідроапаратурі:

Знаходимо сумарні втрати тиску у всмоктувальній, напірній та зливній гідролініях (підставляємо отримані дані у формулу 3.7):

Сумарні втрати тиску не повинні перевищувати 20% тиску, що розвивається насосом. Перевіримо це:

6,3•0,2=1,26(МПа).

Оскільки сумарні втрати тиску не перевищують допустимі насосом (0,34 МПа <1,26 МПа), то умова виконується.

4. Вибір параметрів насоса і гідроклапана тиску

4.1. Вибір параметрів насоса