4. Расчет гидролиний

Расчетный диаметр гидролиний определяется по формуле

,

где Q - расход жидкости на рассматриваемом участке, м/с; n_д - допускаемая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе: для всасывающего трубопровода n_д=0,5...1,5 м/с; для сливного n_д=1,5..,2,5 м/с; для напорного при P_H³10 МПа и ℓ<10 м – n_д=5...6 м/с.

Для всасывающего трубопровода ,

Для сливного трубопровода ,

Для напорного трубопровода .

Расчетное значение диаметра (в мм) округляется до ближайшего по ГОСТ 8732 или ГОСТ 8734. Эти значения диаметров выбираются при номинальных давлениях от 10 до 20 МПа:

По принятому диаметру определяется действительная скорость движения жидкости в напорном, сливном и всасывающем трубопроводах:

,

=1 м/с,

=2 м/с,

=5 м/с.

Расчет гидравлических потерь в напорной гидролинии производится с учетом потерь давления по длине трубопровода DР_Т, потерь давления в местных сопротивлениях трубопровода DР_М и потерь давления в гидроаппаратах DР_ГА.

Потери давления по длине трубопровода определяются по формуле

,

,

где r - плотность рабочей жидкости; l - коэффициент гидравлического трения ; l - длина гидролинии; n - скорость движения жидкости; d – диаметр напорной гидролинии.

Для вычисления коэффициента гидравлического трения первоначально необходимо определить режим движения жидкости, для чего определяется значение числа Рейнольдса по формуле

,

где v – кинематическая вязкость рабочей жидкости.

,

Если Re<2300 ,то режим движения жидкости ламинарный, а в случае Re>2300 - турбулентный.

При турбулентном движении коэффициент гидравлического трения зависит как от числа Рейнольдса, так и от относительной шероховатости трубы где D - эквивалентная шероховатость стенок трубопровода. Для новых стальных бесшовных труб можно принять D=0,03 мм.

Шероховатостью стенок также можно пренебречь и считать трубу гидравлически гладкой. Тогда l определяется по формуле

,

λ=0,039.

Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле

где x - коэффициент местного сопротивления.

В качестве местных сопротивлений учитываются: входы в гидрораспределитель, гидрозамок и гидроцилиндр (x₁=x₂=x₃=0,8...0,9); место присоединения гидролинии предохранительного гидроклапана к напорной гидролинии (x₁=0,2) и два закругленных колена (x₅=x₆=0,15).

Действительные потери давления в гидрораспределителе и гидрозамке определяются по формулам:

где DP_PH и DP_ЗH номинальные потери давления в гидрораспределителе и гидрозамке в соответствии с их техническими характеристиками; Q_PH и Q_ЗH - номинальные расходы рабочей жидкости через гидрораспределитель и гидрозамок в соответствии с их техническими характеристиками; Q₁ - подача гидронасоса рассчитанная.

Суммарные потери давления в гидроаппаратах

Суммарные потери давления в напорном трубопроводе определяются по формуле

,

Суммарные потери давления не превышают 5..6% номинального давления.

При этом 8,13<16 МПа

где Р₂ - давление у гидроцилиндра, рассчитанное ранее.