2.5 Вибір гідророзподільника

Тип і марку гідророзподільника вибираємо за робочим тиском p=16 МПа і максимальною витратою через розподільник Q_р=23,3 л/хв. з додатка Г (табл.Г.1, рис. Г.1)[1].

Приймаємо фільтр марки ПГ 74-24М, схема 64

л/хв.;

МПа.

2.6 Вибір дроселя

Типорозмір дроселя вибираємо за робочим тиском p=16МПа і витратою через дросель Q_др = Q_зл = 0,0003532 м³/с = 3,53∙10^-4 м³/с з додатка Д[1].

Приймаємо дросель марки КВМК 10 G1.1:

м³/с = 31,8 л/хв.;

МПа.

2.7 Вибір фільтра

Фільтр і його типорозмір вибираємо за витратою робочої рідини в зливній гідролінії і необхідною для даного гідропривода тонкістю фільтрації. Тонкість фільтрації визначаємо залежно від типу привода . Вибір фільтра виконуємо з додатка Е [1].

Номінальний ступінь фільтрації приймаємо 25 10^-6 м.

=0,0003532м³/с = 3,53 10^-4 м³/с.

Вибираємо фільтр ФС :

4,17 10^-4м³/с=25,02л/хв;

МПа.

3 Гідравлічний розрахунок системи привода

3.1 Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Розрахунок трубопроводів полягає у визначенні їх діаметрів. Розрахунок виконуємо по гідролініях: всмоктувальній, напірній та зливній, виділених у гідравлічній схемі. Діаметри трубопроводів визначаємо, виходячи із забезпечення допустимої швидкості течії V_доп, м/с, рідини, що повинні бути в таких межах [1] :

- всмоктувальні гідролінії 0,5 – 1,5, приймаємо (1 м/с);

- зливні гідролінії 1,4 – 2,0, приймаємо (2 м/с);

- напірні гідролінії 3,0 – 5,0, приймаємо (4 м/с).

З урахуванням допустимих швидкостей за відомою витратою визначаємо діаметри трубопроводів d, м:

, (3.1)

де Q - витрата рідини на даній гідролінії, м³/с.

;

;

.

Отримані діаметри округлюю до значення, яке рекомендоване

ГОСТ 6540-68 [1]:

3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250.

Внутрішні діаметри трубопроводів приймаємо:

d_вс = 25 мм;

d_зл = 16 мм;

d_нап = 12 мм.

Після вибору стандартних діаметрів трубопроводів визначаємо дійсні середні швидкості в гідролініях.

Дійсна швидкість при витраті рідини у всмоктувальній гідролінії визначаємо за формулою

; (3.2)

м/с. .

Дійсна швидкість у напірній гідролінії становить

; (3.3)

м/с. .

Дійсна швидкість у зливній гідролінії дорівнює

; (3.4)

м/с. .

3.2 Визначення втрат тиску в гідросистемі

Втрати тиску визначаємо на всмоктувальній, напірній і зливній гідролініях. Величина втрат на кожній ділянці розраховуємо за формулою

; (3.5)

де - втрати на тертя по довжині трубопроводу;

- втрати в місцевих опорах;

- втрати в гідроапаратах.

Втрати тиску , Па, на тертя по довжині трубопроводу обчислюємо за формулою Дарсі-Вейсбаха

; (3.6)

де - густина рідини, кг/м³;

- гідравлічний коефіцієнт тертя ;

,d - довжина і діаметр трубопроводу, м;

V_д - дійсна швидкість течії рідини, м/с.

Гідравлічний коефіцієнт тертя (коефіцієнт Дарсі) визначаємо, виходячи з режиму руху рідини і відносної шорсткості труби , де - еквівалентна шорсткість (за емпіричними формулами).

Режим руху рідини визначаємо за числом Рейнольдса

; (3.7)

де V_д - дійсна швидкість у всмоктувальному, напірному чи зливному трубопроводі, м/с;

d - діаметр трубопроводу, м;

- кінематичний коефіцієнт в'язкості, м²/с.

- ламінарний режим;

- турбулентний режим;

- турбулентний режим.

Для виконання гідравлічних розрахунків гідравлічного коефіцієнта тертя при турбулентному режимі для труб промислового виготовлення з природною шорсткістю для будь-якої області опору використовуємо формулу Альтшуля

; (3.8)

а для ламінарного режиму за формулою

; (3.9)

;

;

;

Розраховуємо витрати тиску за формулою 3.6

Па;

Па;

Па.

Загальні втрати на тертя по довжині у всіх трубопроводах визначаємо за формулою

(3.10)

Па.

Місцеві гідравлічні втрати , Па, визначаємо за формулою Вейсбаха

, (3.11)

де - сумарний коефіцієнт місцевого опору;

V_д - дійсна швидкість у місці перерізу місцевого опору, м/с;

- густина рідини, кг/м³.

До місцевих опорів стосовно заданого гідропривода відносяться: різке розширення потоку (вихід із трубопроводу в гідроциліндр і бак), різке звуження потоку (вхід у трубопровід із гідроциліндра та із бака), плавні повороти гідроліній, штуцерні з’єднання трубопроводів, трійники.

Значення коефіцієнтів місцевих опорів приймаємо: для плавного повороту ζ_пов= 0,4; для штуцера ζ_шт= 0,6; для різкого звуження ζ_вх = 0,5; для різкого розширення ζ_вих=1,0; для трійника ζ_тр=1,1.

;

;

.

;

;

.

Па;

Па;

Па;

, (3.12)

Па.

Втрати тиску в гідроапаратах (розподільнику, дроселі, фільтрі) при турбулентному режимі визначаємо із формули

; (3.13)

де - табличне значення втрат тиску на даному опорі при номінальній подачі (наводиться в паспортних даних);

Q_д - фактична (дійсна) витрата рідини у гідролінії, на якій встановлено гідроапарат;

Q_ном - номінальна витрата рідини для гідроапарата.

Втрати тиску в розподільнику визначаємо для напірної та зливної частини. При цьому приймаємо рух рідини в каналах турбулентним, а втрати тиску при проходженні рідини в одному напрямку /2.

(3.14)

;

(3.15)

(3.16)

Па;

(3.17)

Па.

Сумарні втрати в апаратах:

; (3.18)

Па;

; (3.19)

Па= 0,253 МПа.

Сумарні втрати тиску не повинні перевищувати 20% тиску, що розвивається насосом.

0,2Р= 0,2 16=3,2 МПа.

Висновок: втрати тиску не перевищують 20% від р=16 МПа.