Расчет объёмного гидропривода с эффективной мощностью 18 кВт (число оборотов ротора – 1360 об/мин, тип насоса – аксиально-поршневой насос с наклонной шайбой), страница 2

            Перепад давления на гидродвигателе ∆Р_Г определяется зависимостью

∆Р_г = Р_н - ∆Р_пот. ,                                                    (2)

где : ∆Р_пот - потеря давления в трубопроводах гидросистемы на пути от                          насоса до гидродвигателя.

Значение ∆Р_пот принимается ориентировочно равным до 3 - 5 % от Р_{н .}               ( принимаем 4%)          После определения потерь в трубопроводах гидросиотемы предварительно принятое значение ∆Р_пот  уточняется.

Воспользуемся формулой (2) и рассчитаем перепад давлений

∆Р_г = 6 – 0.24=5,76 МПа ,

5,76МПА = 5760000Па .

Фактический расход рабочей жидкости Q_r, необходимый для работа гидродвигателя, определяется из формулы:

 .

Решив это уравнение относительно Q_г, м³/с, получим :

                                                 (3)

где:  ∆Р_Г измеряется в Па, N_Г, - в кВт.

Используя формулу (3) рассчитаем расход рабочей жидкости Q_Г, м³/с :

           

Рабочий объем гидродвигателя, т.е. геометрическая подача, отнесенная к одному обороту ротора, м³ /об :

                                                        (4)

где  Q_r выражено в м³/мин, a n_г, - в об/мин.

Рассчитаем рабочий объём гидродвигателя :

 м³/об .

Переводим 0,00015 м³/об в см³/об :0,00015∙ =150 см³/об .

Число поршней Z (нечетное) выбирается в зависимости от рабочего объема гидромотора:

при q = 100 … 250 см³/об , то   z = 9;

Для определения диаметра поршня следует задаться значением отношения h_max/d   в пределах I – 2 : принимаем h_max/d =  1,6 ,

где h_max - максимальный ход поршня;

  .                                                          (5)

Используя формулу (5) рассчитаем диаметр поршня :

см .

Найденное значение d округляем  по ГОСТ6636-69до ближайшего большего стандартного значения. Принимаем d=28 мм.

Диаметр блока по центрам поршней можно определять по формуле :

D_б =  (0,35 .... 0,4)d г.                                           (6)

Диаметр блока будет :

D_б = 0,37289 = 9,324 см.

Угол наклона блока определяется на основании формулы для рабочего объёма аксиально – поршневой гидромашины с наклонным блоком :

sinγz  .                                                 (7)

Отсюда ,                               sinγ = 4q/( πD_б∙z ) ,                                                (7.1)

sinγ =  .

Угол γ не должен превышать 30˚ и не должен сильно уменьшаться, это приведёт к увеличению размеров насоса . Принимаем угол sinγ0,29 = 16,9˚.

3 РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ ГИДРОСИСТЕМЫ

В гидропроводах обычно имеются следующие трубопроводы: напорные, всасывающие, сливные, управления, дренажные.

Расчет трубопроводов следует начинать с определения расходов по участкам трубопровода.

Расход напорного трубопровода (от насоса до гидромотора) с учетом потерь в элементах гидросистемы можно принимать :

Q_н=(1,03…1,05)Q_г                                                                   (8)

Используя формулу(8) рассчитаем расход напорного трубопровода Q_н,м³/с:

Q_н=1,040,0035=0,00364 м³/с

Расход всасывающего трубопровода о учетом того, что объемные потери (утечки) в насосе малы, можно принимать равным расходу напорного трубопровода, т.е. Q_вс, = Q_н=0,00364.

Расход сливного трубопровода можно принимать равным расходу гидро­двигателя Q_r, Q_сл=Q_г=0,0035.

Диаметры труб определяются по величине расхода и экономически до­пустимой скорости движения рабочей жидкости, которая не должна арева-иаты для напорных трубопроводов -6 м/с, для всасывающих - 1,5 м/с, для сливных - 2 м/с.

Уравнение расхода :

                                            (9)

 где  Q - расход рабочей жидкости черев рассматриваемый участок трубо­                         провода;

          υ - принятая для данного участка трубопровода скорость движения                   жидкости.

Из уравнения расхода (9) выразим и рассчитаем диаметры трубопроводов,  d_н, d_вс, d_сл, мм

Принимаем

d_н=28 мм;

d_вс=56 мм;

d_сл=48 мм.

Толщина стенки напорного трубопровода s в первом приближении может быть найдена из условия прочности на разрыв по величине перепада давления рабочей жидкости на гидродвигателе по формуле  :

                                                           (10)

где  [δ_р] - допускаемое напряжение на разрыв , которое можно принимать равным  30 – 35% от предела прочности [δ_в]. 

([δ_р]=0,34[δ_в] = 0,34∙340 = 115,6 МПа.

Толщина стенки    S  не должна быть менее I мм для трубопроводов жа цветных металлов и 0,5 мм для стальных трубопроводов.

В ходе выполнения работы для  трубопроводов я буду применять стальные трубы .

Определим толщины стенок  каждого участка трубопровода S, мм :

Принимаем S_н=0,7 мм, S_вс= 1,4 мм, S_сл=1,2 мм.

Так как d имеет небольшие значения, то тип соединения будет штуцерным.

Потеря давления определяется с учетом я линейных и местных потерь, для этого сначала нужно установить режимы движения рабочей жидкости на каждом из участков трубопровода, произведя вычисления значений числа R_e по формуле: