Расчет гидросистемы с гидроцилиндром (поршень гидроцилиндра имеет диаметр – 50 мм и ход – 400 мм), страница 2

Рабочее давление в гидросистеме принимаем на 20% больше, чем давление в гидроцилиндре обусловленное внешней нагрузкой.  

 

                                                                                                                      ^F

Коэффициент вязкости рабочей жидкости при рабочем давлении Р=6.417 МПа и рабочей температуры t=30⁰, определяем по формуле:

где υ_р и υ₀ – кинематический коэффициент вязкости, соответственно, при давлениях Рu атмосферном; Р – давление, МПа; α – коэффициент, зависящий от марки масла: для легких масел (υ₅₀<15 сСт) α=0.02, для тяжелых масел (υ₅₀>15 сСт) α=0.03.

υ₀=80 сСт, α=0.03;

υ_р=80(1+0.03*9.1719)=80.3 сСт

Динамический коэффициент вязкости при рабочих давлениях и температуре:

Модуль объемной упругости масла И-30 при рабочей температуре t=30⁰ и рабочем давлении Р, определяем по формуле:

где А и В – коэффициенты, зависящие от температуры и типа жидкости.

МПа.

Гидравлический расчет гидросистемы.

1.  Определим необходимую подачу рабочей жидкости в гидроцилиндр, обеспечивающий заданную максимальную скорость выдвижения штока:

Эта подача является необходимой минимальной подачей насоса и представляет собой максимальный расход жидкости в гидролиниях (а-б) и (в-г).

У цилиндра с односторонним штоком сливаемый с правой полости, расход жидкости отличается от подаваемой в левую полость. Сливаемый расход жидкости (т.е. расход жидкости в гидролиниях д-е; ж-з).

2.  Определяем расчетные значения внутренних диаметров гидролиний по максимальному расходу и допустимым скоростям жидкости.

А) напорные гидролинии (а-б, в-г, д-е):

Б) сливная гидролиния:

3.  Определяем расчетное значение условного прохода золотникового гидрораспределителя по допускаемой скорости жидкости:

4.  По ГОСТ 24679-81 подбираем необходимый типоразмер (стандартный условный проход dy) золотникового гидрораспределителя, исходя из условия dy ≥ dyp; dy=10мм.

10мм ≥ 9мм

5.  Определим расчетные значения числа Рейнольдса (Re) в гидролиниях при выдвижении штока гидроцилиндра с максимальной скоростью:

А)

при Re < 2300 соответственно вычисляем λ

Б)

при Re < 2300 соответственно вычисляем λ

6.  Определим потери давления на трение в гидролиниях:

·  в напорной магистрали (а-б) и (в-г):

·  в сливной магистрали:

7.  Определяем потери давления в гидроаппаратах и других местных сопротивлениях:

·  Суммарные местные потери давления на участке от насоса до гидроцилиндра:

где

ζ_z = 3.2 – коэффициент гидравлического сопротивления насоса золотникового распределителя;

ζ_m = 2.6 – коэффициент местных сопротивлений.

    Суммарные местные потери давления на участке от насоса до гидроцилиндра:

где,

ζ_d = 3.1 – коэффициент гидравлического сопротивления гидродросселя;

dz = 10^-2 – диаметр золотника;

х₀ = 0.2*dz = 2*10^-3 (м) – максимальное открытие дросселя.

8.  Определяем потребное давление на выходе из насоса Рн (т.е. давление, на которое необходимо настроить предохранительный клапан), чтобы обеспечить выдвижение штока с заданной скоростью Vm при максимальной нагрузке Fm.

Из уравнения баланса или в гидроцилиндре

; η_m = 0.95

и баланса гидравлических потерь давления в магистралях:

Р_h=P₁+ΔPl₁+ΔPM₁ ; P₁=ΔPl₂+ΔPM₂

Расчетное потребное давление P_h будет равно:

9.  Определяем расчетные значения толщины стенок трубопроводов:

σ_р = 510 МПа – временное сопротивление материала на разрыв для труб стальных темповых, холоднодеформируемых ГОСТ 8734-75 для стали 35  

10.  Определяем расчетные значения наружного диаметра трубопроводов:

11.  По ГОСТ 8734-75 выбираются стандартные стальные трубы (т.е. стандартные наружные диаметры dh и толщины стенок δ), удовлетворяющие условию:

, где d_h = 23 (мм),  d = 9*10^-3 (м)

12.  Произведем пересчет пунктов: 5, 6, 7,8 на основе стандартизированных величин внутренних диаметров и определим уточненное значение P_h, т.к. выбранные внутренние диаметры стандартных труб отличаются от расчетных значений d_p   (d≥d_p).