Улучшение эксплуатационных характеристик гидропривода колесного хода, страница 8

4.4.3.Выбор рабочей жидкости

Рабочая жидкость наряду с функциями рабочей среды оказывает роль смазки трущихся поверхностей, предохраняет от коррозии, охлаждает гидравлическую систему.

Поскольку экскаватор используются в диапазоне температур от 233 К (минус 40 град. С) до 303 К (плюс 30 град. С). Поэтому используются жидкость для зимнего (ВМГ3 по ТУ38.101479-86) и летнего (И-30А по ГОСТ 20799-75) режимов. Как наиболее тяжелый режим мы принимаем зимний, поэтому мы выбираем рабочую жидкость масло всесезонное гидравлическое марки ВМГ3 по ТУ38.101479-86 для гидросистем работающих в полевых условиях  при .

Характеристики масла ВМГ3:

2  Плотность ;

2  Вязкость ;

2  Температура вспышки ;

2  Температура застывания .

4.5.Гидравлический расчет трубопроводов

Задача расчета – определение диаметров трубопроводов и потерь давления, возникающих в них при движении рабочей жидкости.

Расчет производим по участкам, имеющим одинаковый расход. Участок представляет собой трубопровод с установленными на нем местными сопротивлениями (тройники, штуцера, колена и т.д.) и гидроаппаратами.

Диаметры трубопроводов определяются по средней допустимой скорости  течения жидкости в них.

Внутренний диаметр  трубы или шланга, мм:

,                                              (4.9)

где  - расход жидкости на рассчитываемом участке, ;  - средняя скорость жидкости, мм.

Поскольку диаметры всасывающего, напорного и сливного трубопроводов у известны (см. табл.4.1), то определяем действительные скорости жидкости в трубопроводах (см. табл.4.3) по формуле (4.10), м/с:

,                                               (4.10)

Гидравлические потери в гидролиниях слагаются из потерь на гидравлическое трение  (табл.4.3), потерь в местных сопротивлениях  (табл.4.5) и потерь в гидроаппаратах  (табл.4.7).

Потери давления на трение:

, Па,                                     (4.11)

где  - коэффициент трения;  - длина участка, м;  - плотность;  - средняя скорость жидкости, м/с;  - диаметр трубы или шланга, м.

Проверим размерность:

.

Коэффициент трения  зависит от режима течения жидкости и определяется по числу Рейнольдса

,                                             (4.12)

где  - вязкость.

Проверим размерность:

.

При ламинарном течении жидкости ()

.                                               (4.13)

При турбулентном течении () коэффициент трения  зависит от числа трения Рейнольдса и от относительной шероховатости стенок канала. Стальные трубы имеют шероховатость, трубы из цветных металлов считаются практически гладкими:

.                                          (4.14)

Для резиновых рукавов, армированных по внутреннему диаметру  стальной спиралью (см. табл.4.2), [1].

Таблица 4.2. Значения коэффициентов сопротивления  для резиновых рукавов, армированных по внутреннему диаметру

, мм	20	25	40	50
	0,04	0,055	0,085	0,09

При  коэффициент трения практически не зависит от числа трения Рейнольдса и можно принять .

Потери на местных сопротивлениях определим по формуле (4.15):

, Па,                               (4.15)

где  - коэффициент местного сопротивления.

Проверим размерность:

.

Потери в гидравлических аппаратах, установленных на рассчитываемом участке, приведены в справочниках и каталогах на гидроаппаратуру и даются для максимального расхода через гидроаппарат. Если для конкретного случая расход меньше максимального, то табличные значения потерь необходимо пересчитать по формуле (4.16):

, МПа,                            (4.16)

где ,МПа - потери давления на гидроаппарате при действительном значении расхода , л/мин; , МПа - потери давления, взятые по каталогу при максимальном значении расхода  (л/мин).

При последовательном соединении общие потери давления представляют собой сумму потерь давления на всех участках:

.                         (4.17)

Результаты расчетов сводим в таблицы.

Необходимое давление насоса определяем по выражениям: