Уравнение равновесия поршня гидроцилиндра. Расчет основных размеров гидроцилиндра и подачи насоса. Определение расходов рабочей жидкости в гидравлических линиях системы гидропривода, страница 5

Коэффициент кинематической вязкости v берется из представленной в [7] на с. 10 таблицы 2 или из таблицы 1.1, имеющейся в [20] на с. 12, где они приве­дены для обычной для гидроприводов температуры рабочей жидкости, равной 50 ºС. Для заданной рабочей жидкости (масло АМГ-10) v = 10·10^-6 м²/с = 10^-3 м²/с.

Согласно формуле (3.3)

         

  Определим с помощью этих формул режимы течения жидкости в рассмат­риваемых гидролиниях

Как видим, Re_сл < Re_вс < Re_н > 4000, т.е. во всасывающей, сливной и напорной гидролиниях обеспечивается турбулентный режим течения.

3.6 В результате расчетов, выполненных в п. 3.5, окончательно принимаем следующие значения внутренних диаметров гидролиний и чисел Рейнольдса:

d_вс=80 мм = 0,080 м,                            Re_вс=9549;

d_н = 63 мм = 0,063 м,                           Re_н = 8268;

d_сл = 50 мм = 0,050 м,                          Re_сл = 7813.

3.7 Определим, воспользовавшись формулой (3.2), средние скорости тече­ния рабочей жидкости во всасывающей, напорной и сливной гидролиниях при значениях их внутренних диаметров, принятых в п. 3.6,

  

            

 

4 ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ

ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

СИСТЕМЫ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ГИДРОСИСТЕМЕ,

ВЫБОР ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ И ФИЛЬТРА

4. 1 Определение потерь напора (давления) в трубопроводах (гидравличе­ских потерь) - это задача их гидравлического расчета, основанного на использо­вании уравнения Бсрнулли для потока реальной жидкости (двух его живых се­чений 1-1 и 2-2) -см. уравнение (1.55) на с. 47 в [18]:

                                                                           (4.1)

где z - расстояние от центра тяжести живого сечения до выбранной горизон­тальной плоскости сравнения, м;

р - давление в центре тяжести живого сечения, Н/м²;

ρ- плотность рабочей жидкости, кг/м³ ;

g - ускорение силы тяжести, м/с²;

α- коэффициент Кориолиса;

υ - средняя скорость в живом сечении, м/с.

Геометрический смысл слагаемых уравнения Бернулли для потока вязкой жидкости заключается в следующем:

z - геометрический напор (м) в центре тяжести живого сечения, опреде­ляемый по отношению к выбранной горизонтальной плоскости сравнения;

- пьезометрический напор (м) потока жидкости в центре тяжести живого сечения;

- скоростной (динамический) напор (м) потока жидкости в живом сечении;

- статистический напор (м) потока жидкости в живом сечении;

H =- полный напор (м) потока жидкости в живом сечении;

- суммарные потери полного напора (м) в потоке жидкости на участке между живыми сечениями 1-1 и 2-2 (гидравлические потери).

        Известен также более компактный вид уравнения Бернулли

H₁ = H₂ + .

 Гидравлические потери в общем случае — это суммарные потери напора на трение по длине трубопровода  Σh_mp и в местных сопротивлениях Σh_м

                                                                                                               (4.2)

Энергетический смысл слагаемых уравнения Бсрнулли для поюка вязкой жидкости:

z - удельная потенциальная энергия положения (м) потока жидкости в жи­вом сечении, определяемая по вертикальной координате его центра тяжести;

              - удельная потенциальная энергия давления (м) потока жидкости в  живом сечении, определяемая в его центре тяжести;

               - удельная кинетическая энергия (м) потока жидкости в живом сечении;

                     - удельная потенциальная энергия (м) потока жидкости в живом сечении;

                H =-  полная удельная энергия (м) потока жидкости в живом сечении;

                - суммарные потери полной удельной энергии (м) в потоке жидкости на участке между живыми сечениями 1-1 и 2-2.

В уравнении Бернулли (4.1) полная удельная энергия жидкости — это ее полная энергия, отнесенная к весу жидкости ρgV , т.е. приходящаяся на едини­цу веса протекающей жидкости.

4.2. Системы объемного гидропривода обычно работают при значитель­ных избыточных давлениях, создаваемых объемными насосами (до 250 МПа со­гласно ряду номинальных давлений, установленному ГОСТ 12445-80, - см. с. 8 в [20]; от 1,6 до 10 МПа - в заданиях настоящей курсовой работы).

Полное приращение энергии жидкости в объемном насосе обычно относят к объему жидкости V - [18] на с. 274. При этом полная удельная энергия жидко­сти и ее слагаемые выражаются в единицах давления и являются приходящими­ся на единицу объема жидкости. Следовательно, уравнение Бернулли (4.1), а также зависимость (4.2) будут иметь вид:

                                                  (4.3)

                                                                                           (4.4)

Слагаемые уравнения Бернулли (4.3) и уравнения (4.4) - это давления и потери давления. Они имеют следующий энергетический смысл:

ρgz — удельная потенциальная энергия положения (Па) потока жидкости в живом сечении, определяемая по вертикальной координате его центра тяжести; р — удельная потенциальная энергия давления (Па) потока жидкости в жи­вом сечении, определяемая в его центре тяжести;

       - удельная кинетическая энергия (Па) потока жидкости в живом сечении;

- суммарные потери полной удельной энергии (Па) в потоке жид­кости на участке между живыми сечениями 1-1 и 2-2;

          - суммарные потери полной удельной энергии (Па) на трение по

длине гидролинии в потоке жидкости на участке между живыми сечениями 1-1 и 2-2;

  - суммарные потери полной удельной энергии (Па) в местных сопротивлениях в потоке жидкости на участке между живыми сечениями 1-1 и 2-2. Объемные насосы предназначены в основном для создания значительных приращений давления, поэтому приращением кинетической энергии в них обычно пренебрегают (как и приращением удельной потенциальной энергии по­ложения) - см. [18] на с. 274. Следовательно, давление насоса представляет со­бой разность между избыточным давлением на выходе из насоса (в начале гид­ролинии 2) р_вых и давлением на входе в него (в конце гидролинии 1) р_вх или p_вак.вх