Уравнение равновесия поршня гидроцилиндра. Расчет основных размеров гидроцилиндра и подачи насоса. Определение расходов рабочей жидкости в гидравлических линиях системы гидропривода, страница 4

- КПД насоса  и

Насос предназначен для подачи чистых минеральных масел, нефтепродук­тов и других хорошо смазывающих и неагрессивных жидкостей.

Таким образом, насос выбран.

Подача этого насоса согласно паспорту соответствует не только интервалу ее возможных значений, но и приведенному в [20] ряду номинальных расходов

Q_нас = 360 л/ мин = 6,0 · 10^-3м³/с .

2.7 В результате выполненных расчетов видим, что подача насоса Q_нас  превышает расход Q_р в рабочей полости, выполняющий полезную работу, т.е. Q_нас > Q_p .

Q_др=Q_нас- Q_p                                                                     (2.4)

Вычислим этот расход

Q_др =6,0 ·10^-3 –4,091 ·10^-3 =1,909 ·10^-3 м³/с = 114,54 л/ мин.

3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ СИСТЕМЫ ГИДРОПРИВОДА,

ВНУТРЕННИХ ДИАМЕТРОВ ЭТИХ ГИДРОЛИНИЙ, РЕЖИМОВ ТЕЧЕНИЯ И СКОРОСТЕЙ ЖИДКОСТИ В НИХ

3.1. Гидравлические линии (трубопроводы) рассматриваемой системы гидравлического привода, как уже упоминалось на с. 7, - это всасывающая 1, напорная 2, сливная 3 и управления 4. Их рассчитываемыми параметрами явля­ются внутренние диаметры и действительные средние скорости.

Численное значение внутренних диаметров гидравлических линий опреде­ляют с помощью формулы расхода жидкости. Пользуясь значениями допусти­мых скоростей течения жидкости для соответствующих гидролиний, являющих­ся предельными из соображений их экономической целесообразности, получают сначала предварительные значения этих диаметров. Допустимые скорости жид­кости в напорной гидролинии регламентируются давлением в ней. Их значения даны в таблице 3.1 согласно Рекомендаций СЭВ PC 3644-72, приведенных в [20] нас. 447.

Таблица 3.1

	Давление, Мпа
Скорость	2,5	6,3	10,0	16,0	32,0
υп доп, м/с	2,0	3,2	3,6	4,0	5,0

В [8] на с. 329 приведены допустимые значения скоростей для остальных гидролиний:

а) всасывающей - υ_{вс доп} =1,5 м/с;

б) сливной – υ_{сл доп} = 2 м/с;

в) управления - υ_{уп доп} = 5 м/с.

3.2. Согласно изложенному в п. 2.6, а также в [7] на с. 15 расход жидкости во всасывающей (Q_вс) гидравлической линии равен подаче насоса

Q_вс = Q_нас = 6,0 ·10^-3 м³/с = 360 л/мин,

а в напорной (Q_п) – расходу рабочей жидкости Q_р , обеспечивающему выполнение гидроцилиндром необходимой полезной работы

Q_п = Q_р = 4,091 ·10^-3 м³/с= 245,46 л/мин.

3.3 Имея расход жидкости Q_p, обеспечивающий перемещение поршня в гидроцилиндре с заданной скоростью υ_п, а также диаметры поршня D и штока d (см. раздел 1), можно вычислить и расход Q_сл, вытесняемый поршнем в сливную гидролинию из штоковой полости гидроцилиндра.

Согласно формуле (2.3 )

                                                              .                                                                    (3.1)

С другой стороны, согласно формуле расхода жидкости - см., например, формулу (3.1) в [8]

,

т.к.    площадь    поршня    гидроцилиндра    со    стороны    сливной    полости .

Таким образом,

;

.

 

Вычислим расход жидкости в сливной гидролинии

= 3,068·10^-3 м³/с = 184,09 л/мин.

3.4 Численные значения расходов рабочей жидкости в трех основных гид­ролиниях известны, допустимых скоростей в них - тоже. Запишем формулы расхода жидкости в этих трубах, минимальные внутренние диаметры которых – d_{вс min,} d_{н min,}d_{сл min} ,

;        ;      .

Из них следует:

              

Вычислим эти диаметры

Исходя из полученных численных значений диаметров d_{вс min,} d_{н min,}d_{сл min},

воспользовавшись приведенным в [20] на с. 7 рядом условных проходов труб и других гидравлических устройств (согласно ГОСТ 16516-80), примем условные диаметры рассматриваемых трубопроводов

d_вс =80 мм = 0,080 м;

d_н =63 мм = 0,063 м;

d_сл =50 мм = 0,050 м.

Следует иметь в виду, что гидролинии с неопределенным характером дви­жения жидкости (с так называемым переходным режимом течения, при котором 2300 < Re < 4000), использовать в гидросистемах не рекомендуется. Поэтому по­сле определения режимов течения жидкости в гидролиниях (п. 3.5) может воз­никнуть необходимость уточнения принятых значений диаметров. При этом для окончательного установления диаметра гидролинии с переходным режимом те­чения чаще всего приходится использовать рекомендацию, приведенную в [18] на с. 410, - одним из основных требований к гидролиниям является обеспечение в них минимального гидравлического сопротивления, что достигается, в частно­сти, выполнением их по возможности большего поперечного сечения (диамет­ра).

3.5 О режиме течения жидкости в гидролинии позволяет судить критерий подобия (число) Рейнольдса Re: в трубах с круглым поперечным сечением при Re  Re_кр = 2300 имеет место ламинарное течение, а при Re  4000 - турбулент­ное (как уже упоминалось, при 2300 < Re < 4000 режим течения переходный) -см. с. 64 в [18].

При круглом поперечном сечении гидролинии число Рейнольдса опреде­ляется с помощью представленной в [8] на с. 60 формулы

где    υ- средняя скорость рабочей жидкости в гидролинии, м/с;

         d- внутренний диаметр гидролинии, м;

         v- коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости, м²/с.

Из формулы расхода жидкости следует формула для средней скорости, ко­торая для гидролинии с круглым поперечным сечением имеет вид

                                                                                                                                (3.2)

Следовательно, формула для определения числа Рейнольдса может быть представлена так

                                                                                                                            (3.3)