2.5. Расчет потерь давления в системе привода
2.5.1. Выбор главной магистрали
Магистрали являются равноправными, ввиду того, что они состоят из одинаковых (по длине и диаметру) трубопроводов и применяемого оборудования.
Под главной магистралью понимают ту, где потери максимальны.
Анализ блок-схемы (рис.2) позволяет выделить две магистрали, а в качестве главной выбрать обладающую большим сопротивлением.
Рисунок 2. Главная
магистраль движения рабочей жидкости
2.5.2. Расчет диаметров трубопроводов
Исходя
из расхода жидкости
протекающего
по трубопроводу, и рекомендуемых значений
скоростей течения масла в магистралях
(прил.4)
вычисляем расчетные диаметры напорного
,
сливного
трубопроводов.
Для
сливного трубопровода:
Для
напорного трубопровода:
Диаметр сливного трубопровода:
Принимаем
по приложению 17
.
Диаметр напорного трубопровода:
Принимаем
.
Вычисляем действующие скорости движения рабочей жидкости в напорном и сливном трубопроводах:
2.5.3. Определение потерь давления в трубопроводах
Потери давления в напорном PLн , сливном PLсл и реверсивном PLр трубопроводах определяются по формуле
,
где i , Li – коэффициенты трения и длины соответствующих трубопроводов;
- плотность жидкости.
Коэффициент трения:
при турбулентном (Re 2320)
где Re – число Рейнольдса, рассчитываемое по формуле
–
коэффициент
кинетической вязкости жидкости.
2.5.4. Расчет потерь давления в главной магистрали
Потери давления в главной магистрали (системе) Pc складываются из потерь давления в аппаратуре Pа (местных сопротивлениях) и в трубопроводах PL (потерь на трение по длине):
Pc = PL + Pа .
Потери давления в трубопроводах магистрали
PL = PLн + PLр + PLсл = 274462 + 274462 + 11643 = 0.56 МПа.
где PLн , PLсл – потери давления в напорном, сливном и реверсивном трубопроводе, замыкающем напорный и сливной трубопроводы на гидроцилиндр.
Для главной магистрали
Pа = Pok + Pp + Pд-ok + PР + Pф= 0.04 + 0.11 + 0.05 + 0.11 + 0.57= 0.88 МПа.
PС = 0.56 + 0.88 = 1.44 МПа.
Давление в системе должно удовлетворять условию
PС ≤ (1 – k) PC = (1 – 0.8) .12.5 = 2.5 .
В результате расчетов мы получили небольшой запас, так как 1.44 значительно меньше 2.5. Это позволяет уменьшить нам диаметр сливного трубопровода до 20 мм.
PL = PLн + PLр + PLсл = 274462 + 274462 + 308770 = 0.86 МПа.
Pа = Pok + Pp + Pд-ok + PР + Pф= 0.04 + 0.11 + 0.05 + 0.11 + 0.57= 0.88 МПа.
PС = 0.86 + 0.88 = 1.74 МПа.
Давление в системе также удовлетворяет условию
PС ≤ (1 – k) PC.
Снижение диаметра сливного трубопровода позволило понизить металлоемкость гидропривода и его габариты.
2.6. Определение эксплуатационных параметров гидроцилиндра
Определяем усилия рабочего и холостого хода:
Давление в напорной полости PН гидроцилиндра определяется как разница давлений, развиваемых насосом, PНАС и потерь давления в линии подачи главной магистрали, в сливной полости PСЛ – равно потерям давления в линии слива.
Линия подачи состоит из трубопроводов и гидравлической аппаратуры, по которым рабочая жидкость подается от насоса в напорную полость гидроцилиндра. Линия слива включает трубопроводы и аппаратуру, по которым жидкость выводится из сливной полости гидроцилиндра в бак.
РН = РНАС – (РLн + 0.5PLр + Рok + Рp + Рд-ok) =
=12.5 – (0.3 + 0.3·0.5 + 0.11 + 0.04 + 0.11 + 0.05) = 11.85 МПа.
РСЛ = 0.5PLр + PLсл + Pд-ok + PП + Pф = 0.15 + 0.012 +0.05+ 0.11 + 0.57 =
=0.892 МПа.
.
Усилие рабочего хода должно удовлетворять условию
1.2F ≥ FP ≥ F
90 ≥ 89 ≥ 75.
Для развития рабочего усилия, равного заданному F, предохранительный клапан, ограничивающий давление, развиваемое насосом, настраивается на давление
Время двойного хода цилиндра
Толщина стенок стального цилиндра
РН – давление в напорной полости цилиндра,
D – диаметр цилиндра.
Максимальная скорость движения штока гидроцилиндра при рабочем и холостом ходе
Требуемая скорость движения штока гидроцилиндра при рабочем и холостом ходе
