5. Выбор гидронасоса

В проектируемом однопоточном гидроприводе один насос обеспечивает питанием единственный гидродвигатель, поэтому его расчетная подача должна быть не менее теоретического расхода масла, подаваемого в гидроцилиндр: . Величина равна расходу гидропривода.

По справочнику [2] выбираем однопоточный пластинчатый насос модели Г12-25А, который характеризуется следующими основными техническими параметрами:

1. – рабочий объем – 100 см³;

2. – номинальное давление на выходе из насоса – 6,3 МПа;

3. – максимальное давление – 7 МПа;

4. – номинальная частота вращения вала – 950 мин^-1;

5. – полный КПД при номинальном режиме работы – не менее 0,8;

6. – масса – 24 кг.

Исходя из продолжительного режима работы гидропривода для привода насоса выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4АС350М7УЗ с синхронной частотой вращения 950 мин^-1 и номинальной мощностью 50 кВт [3]. Подача насоса Г12-25А при частоте вращения приводного вала 950 мин^-1 будет равна:

Максимальное давление, которое может развивать насос при перегрузках, ограничивается предохранительным клапаном. Предохранительный клапан должен открывается при давлении, превышающем расчетное давление насоса, на 15 – 30 %. Исходя из указанного условия и технических параметров насоса Г12-25А, давление настройки предохранительного клапана устанавливается равным 7 МПа. Поскольку насос Г12-25А имеет постоянную производительность, то избыток подаваемого насосом в гидроцилиндр масла будет сливаться в бак через переливной золотник предохранительного клапана.

6. Расчет гидролиний

6.1. Расчет диаметров трубопроводов

Расчет гидролиний состоит в определении внутреннего диаметра трубопроводов и потерь давления, возникающих при движении рабочей жидкости по трубопроводам и другим элементам гидропривода. Расчет трубопроводов производится по участкам, на которые разбивается гидравлическая схема гидропривода. Под участком понимается часть гидролинии между разветвлениями, пропускающая постоянный расход и имеющая постоянный диаметр. Участок может представлять собой прямолинейный участок трубы либо на нем могут быть присутствовать различные местные сопротивления (колена, тройники, крестовины, штуцеры и другие).

Внутренний диаметр (мм) жесткой металлической трубы или гибкого резинометаллического рукава предварительно определяется по формуле:

где Q – расход жидкости на рассматриваемом участке, л/мин;

– средняя скорость жидкости, м/с.

Полученное значение диаметра округляется до величины, определяемой ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75.

Предварительно были приняты следующие значения скоростей масла в трубопроводах: во всасывающем – 1 м/с, в напорном – 5 м/с, в сливном – 1,5 м/с.

Всасывающая гидролиния: , принимаем 42 мм.

Напорная гидролиния: , принимаем 21 мм.

Сливная гидролиния: , принимаем 34 мм.

Затем по принятому диаметру определяется действительная средняя скорость (м/с) масла в трубопроводе:

Средняя скорость масла во всасывающих и сливных трубопроводах выбирается в зависимости от назначения трубопроводов, а в напорных, кроме того, – в зависимости от длины трубопровода и давления масла.

Всасывающая гидролиния:

Напорная гидролиния:

Сливная гидролиния:

Принятые и вычисленные значения расходов, диаметров и скоростей представлены в таблице 1, в которой номер участка соответствует номеру трубопровода по принципиальной схеме гидропривода (см. рис. 1).

Таблица 1

Исходные данные для расчета гидравлических потерь

Номер участка	Назначение	Скорость масла, м/с		Расход, л/мин	Диаметр		Длина участка, м
		Допустимая	Вычисленная		Вычисленный	Принятый
1	Всасывающая гидролиния	0,5-1,5	0,9	76	40,1	42	0,5
2,3	Напорная гидролиния	3-6	3,6	76	17,9	21	3,0; 3,0
6	Сливная гидролиния	1-2	1,4	76	32,7	34	2,0; 2,0

Исходя из номинального давления рабочей жидкости в гидроприводе (менее 10 МПа) в качестве трубопроводов выбираем тонкостенные трубы стальные бесшовные холоднодеформированные по ГОСТ 8734-75 из углеродистой конструкционной стали марки 20. Определим необходимую толщину стенки δ (мм) напорного трубопровода по формуле:

,

где – максимальное давление масла, МПа (в рассчитываемом гидроприводе );

– допустимое напряжение материала трубы на разрыв, МПа (для стали 20 примем ).

Тогда толщина стенки трубы будет равна

По результатам расчета выбираем толщину стенок трубопроводов 1 мм. Тогда обозначение напорного трубопровода – 23×1, сливного трубопровода – 36×1, где числа 23 и 36 – наружный диаметр трубы в мм.