2.8. Определение действительных перепадов давлений
При определении перепадов давлений исходят из расходов, на которые рассчитана гидроаппаратура. Действительные расходы отличаются от справочных. Поэтому необходимо уточнить значения перепадов давлений.
Перепады давлений на золотнике можно найти из выражений
где ΔP* зол- перепад давлений на золотнике при расходе Q* зол; QЦ1 - расход жидкости в полость нагнетания цилиндра; QЦ2 - расход жидкости из полости слива.
Определим расход QЦ2 жидкости, вытекающей из штоковой полости
=60,06
л/мин.
Определим перепады давлений
Аналогично могут быть уточнены значения ΔР и для другой гидроаппаратуры.
При подсчете перепада давления на фильтре отношение QЦ2 / Q*Ф подставлять нужно в первой степени, т.к. режим движения жидкости в фильтре ламинарный:
Для определения действительных перепадов давления в трубах сначала определим среднюю скорость движения жидкости в сливной магистрали l2
Далее определим числа Рейнольдса
где ν - кинематическая вязкость масла, которая определяется по формуле:
здесь ν50º - кинематическая вязкость индустриального масла И-70, м2/с; TМ - температура масла, ºС; n - показатель степени, зависящий от ν50º.
Поскольку Re1 и Re2 меньше критического числа, режим течения в трубах ламинарный, поэтому коэффициент гидравлического сопротивления определим по формуле:
Определив коэффициенты гидравлического трения λ, находим перепады давлений в трубах:
МПа
МПа
где ρ - плотность рабочей жидкости, для И-70 ρ = 910 кг/м3; λ1 и λ2 - коэффициент гидравлического трения для напорной и сливной гидролинии соответственно.
Поскольку перепады давлений на дросселе зависят от степени его открытия, то оставим их такими же, как и ранее ΔPДР 1 = ΔPДР 2 = 0,25 МПа.
По уточненным перепадам давлений находим перепад давлений в полостях силового гидроцилиндра
P2 = ΔРДР + ΔРзол 2 + ΔРФ + ΔР2 = 0,25 + 0,728 + 0,095 + 0,006 = 1,08 МПа
По формуле определим P1
МПа
и уточним давление, развиваемое насосом
РН = Р1 + ΔРзол 1 + ΔР1 = 6,02 + 1,143 + 0,006 = 7,17 МПа.
3. Определение кпд гидропривода
Определим КПД гидропривода, учитывая, что он работает при постоянной нагрузке.
Общий КПД проектируемого гидропривода, работающего при постоянной нагрузке определим по формуле
где Nпр - затрачиваемая мощность привода (насосной установки),
где η - общий КПД насоса при расчетных значениях давления, расхода, вязкости рабочей жидкости и частоты вращения приводного вала насоса;
Nпол - полезная мощность привода, которая определяется по заданным нагрузкам и скоростям гидродвигателей: для привода с гидроцилиндром
Nпол = R υПР z = 28·0,25·1 = 7 кВт,
где z - число силовых цилиндров, включенных в привод.
кВт,
Общий КПД проектируемого гидропривода ηобщ = 0,6. Причина такого низкого КПД заключается в том, что в схему включен силовой гидроцилиндр с большой силой трения, приложенной к поршню.