4. Назначение величины рабочего давления и выбор насоса

Величина рабочего давления в системе назначается на основе практических рекомендаций.

Таблица 1.

Усилие на штоке, кН	До 50	50-100	Свыше 100
Давление в системе, МПа	6,3-10,0	10,0-20,0	20,0-32,0

При назначении рабочего давления рекомендуют выбирать более высокие значения. Величину рабочего давления можно регулировать настройкой предохранительного клапана.

По величине F_p = 36,78 кН принима­ем давление в системе равным р=10 МПа. При этом давлении расчетная производительность насоса составит

На строительных и дорожных машинах чаще всего применяют шестеренчатые и аксиально-поршневые гидромашины.

Таблица 2

Тип насо­са	Рабочий объем, см3	Номиналь­ное давле­ние, МПа	Диапазон часто­ты вращения ва­ла, об/мин	Объемный К.П.Д.	Полный К.П.Д.
НШ-10	10,0	10	1100-1650	0,90	0,80
НШ-32	31,7	10	1100-1650	0,90	0,81
НШ-46	47,38	10	1100-1650	0,90	0,85

На основе значений р и Q_p выбираем насос.

По формуле для расхода насоса оцениваем число оборотов.

Если расход мал можно понизить давление предохранительным клапаном следовательно увеличить расход.

На основе значений р и Q_p выбираем насос марки НШ-32 с числом оборотов п = 1200 об/мин.

Производительность насоса равна

Q_H = η_0∙V₀∙n = 0,90∙31,7∙1200=34236см³/мин=34,2л/мин,

что близко к Q_p.

Насос приводится во вращение двигателем через редуктор, при расчете которого следует учесть, чтобы он при сниженных оборотах двигателя (в момент перегрузки) обеспечивал указанное число оборотов вала насоса.

Таким образом, принят насос НШ-32 с п = 1200 об/мин, р_н = 10 МПа и Q_н = 34,2 л/мин = 570 см³/с.

Предохранительный клапан в системе настраиваем на дав­ление насоса, т.е. р_н = 10 МПа.

5. Определение диаметров трубопроводов

В соответствии со схемой работы гидропривода определяем расходы на участках. Диаметры трубопроводов 11,12, 13, 14 рас­считываем из условия пропуска половинного расхода насоса, ос­тальные трубопроводы рассчитываем на пропуск расхода насоса.

Внутренние диаметры трубопроводов определяются на ос­нове уравнения

Q=S_тр∙v_рек

где Q — расход на данном участке;

S_тр — площадь поперечного сечения трубопровода;

v_рек - рекомендуемая скорость движения жидкости в трубо­проводе.

На основе этой формулы легко получить расчетную формулу для внутреннего диаметра:

Величины расходов на участках устанавливаются на основе намеченной схемы работы гидропривода, которая определяет, в какой последовательности работают гидроцилиндры и сколько гидроцилиндров работает одновременно, Причем за основу бе­рется самый большой расход, который возможен на участке.

Величины рекомендуемых скоростей движения жидкости в трубопроводах, основанные на опыте эксплуатации гидроприво­дов, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Наименование участка трубопровода	Скорости движения рабочей жидкости, м/с
	рекомендуемые	допускаемые в фасонных частях
Всасывающий	1-2	4
Нагнетательный и сливной	4-3	12

По найденному значению внутреннего диаметра определя­ют толщину стенок трубопровода по формуле

где σ_р - расчетное напряжение на растяжение материала сте­нок трубопровода (для стали σ_р ≈280 МПа);

k - коэффициент запаса прочности, учитывающий пиковые нагрузки (для тяжелого режима работы k =6).

Окончательный выбор трубопроводов производится по най­денным величинам d_вн и δ в соответствии с типоразмерами стальных бесшовных труб по ГОСТ 8732-78 и 8734-75.

По фактическим внутренним диаметрам трубопроводов на­ходят действительные средние скорости движения жидкости

Результаты вычислений сводим в табл. 4.

Таблица 4

Участки	vрек, см/с	Q, см3/с	Размеры трубопровода					v, см/с
			вычисленные		принятые
			dвн, мм	σвн, мм	dH, мм	σ, мм	dвн, мм
8	150	570	22,0	_____	26	2,0	22,0	150
9,10,15,16	500	570	12,05	1,3	17	2,0	13,0	430
11,12,13,14	500	285	8,52	0,91	13	2,0	9,0	448

Примечание. Во всасывающем трубопроводе толщина стенок расче­том не определялась вследствие незначительной величины действующего в нём давления.