Статический расчет гидропривода (тянущее усилие на штоке – 160 кН, номинальное давление – 25 МПа), страница 2

где Q – расход жидкости через окна, открытые кромкой золотника (принимаем равным подаче насоса),

μ – коэффициент расхода окон золотникового распределителя,

А₃ – площадь щели, открываемой одной кромкой золотника,

Δр – разность давлений, при которой происходит истечение жидкости через окна распределителя,

ρ – плотность жидкости.       

Площадь щели является функцией смещения Х_з золотника от нейтрального положения и определяется с помощью соотношения:

,                                                                                            (4.13)

где - диаметр золотника. Рабочий ход золотника Х_з по рекомендации ряда авторов можно принять равным Х_з = (0,1…0,125) .

Подставив это соотношение в формулу (4.13), получим зависимость для определения диаметра золотника.

                                                                                 (4.14)

Для определения коэффициента расхода μ необходимо вычислить число Re, используя зависимость

,                                                                                                (4.15)

где V - скорость течения жидкости в каналах корпуса распределителя, принимают V = 3 м/с,

υ- коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости.

При Re < 2300 можно принимать 0,5, при Rе > 2300 можно принимать  0,62...0,65.

Принимаем μ = 0,5.

Определяем диаметр золотника:

                                      (4.16)

По ГОСТ 12447-80 принимаем диаметр золотника =18 мм.

Наибольшая площадь поперечного сечения проходных каналов гидрораспределителя определяется по формуле:

.                                                                                           (4.17)

Диаметр канала после простейших преобразований этой формулы определяется по зависимости:

                           (4.18)

Конструктивные параметры золотника (диаметр шейки d_ш, длина расточки  L, максимальное перекрытие δ_П,  длина пояска l, расстояние между осями рабочих каналов Lк, полный ход золотника в обе стороны от среднего положения L ) рассчитаем по следующим зависимостям:

d_ш = (0,4…0,65) d_з;       L ≥ d_k

Диаметр шейки равен  d_ш = 0,55 ∙ d_з= 0,55 ∙ 0,018 = 0,0099 м.

По ГОСТ 12447-80 принимаем .

Примем длину расточки L = 0,014 м.

Определим максимальное перекрытие δ_П окна золотника:

Примем

Найдем длину пояска:

l = L -2 δ_П  = 0,014 - 2∙0,003= 0,008 м.                                              (4.20)

Расстояние между осями рабочих каналов  определяется как:

L_K = L+ l = 0,014 + 0,008 = 0,022 м.                                                  (4.21)

Определим полный ход золотника в обе стороны от среднего положения:        L = L_k+ δ_П = 0,022 + 0,003 = 0,025 м.                                           (4.22)

Конструктивный радиальный зазор между золотником и корпусом (гильзой) распределителя определяется по зависимости:

,                                                                                      (4.23)

где  - внутренний диаметр отверстия в корпусе. Рекомендуемый конструктивный зазор в золотниковых распределителях 4...10 мкм. Примем

Суммарный радиальный зазор с учетом изменения давления и температуры жидкости определяется по формуле

,                                                                                       (4.24)

где  и - изменения зазора в зависимости от давления и температуры жидкости.

В расчетах для стальных и чугунных корпусов можно пренебречь деформацией от внутреннего давления жидкости, тогда радиальный зазор можно определить по зависимости

,                                                                                 (4.42)

где - разность коэффициентов линейного расширения материалов сопряженных деталей корпуса () и золотника ();

Для углеродистой стали  и  для чугуна.

∆Т = Т – То - разность между температурой материала сопряженных деталей и исходной начальной температурой.

В расчетах можно принять ΔТ = 60...80°С.

Тогда суммарный радиальный зазор будет равен: