
2.3. Клапаны
По величине выбираем клапан предохранительный Г55-13 с номинальным расходом = 0,050 ÷ 1,170 ∙ /c, и номинальный расход давления = 0,4 МПа (Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно – графической работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – табл.4 приложения). Действительные потери давления в предохранительном клапане определяем по формуле
=
(
),
Па
=
0,4
=
0,0168 Мпа = 16800Па.
Выбираем обратный клапан Г51-21 с номинальным расходом
= 0,133 ∙ /c и потери давления при номинальном расходе = 0,2МПа (Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно – графической работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – табл.4 приложения).
Действительные потери давления в клапане обратном определяем по формуле
=
(
),
Па
=
0,2 ∙
=
0,0315Па = 31500Па.
Выбираем
золотник напорный Г66-22 с номинальным
расходом
= 0,017 ÷ 0,300 ∙
/c
и потери давления при номинальном
расходе
= 0,25МПа (Гидравлический расчет объемного
гидропривода. Методические указания
по выполнению расчетно – графической
работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во
Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – табл.4
приложения).
Действительные потери давления в золотнике напорном определяем по формуле
=
(
),
Па
=
0,25 ∙
=
0,309Мпа = 309000Па.
2.4.Фильтр
Для обеспечения расхода Q = 0,021 ∙ /c выбираем фильтр пластинчатый типа 0,08 Г 41-11
Потеря давления в фильтре определяется по следующей зависимости
,
Па, (4)
где Qт - расход жидкости, м3/с; - коэффициент динамической вязкости жидкости, Па∙с; 𝜔 - площадь фильтрующей поверхности, м2 (Приложение, табл.5); - удельная пропускная способность фильтрующего элемента, зависящая от материала фильтра, м3/м2 (Приложение, табл.6).
Определяем потерю давления в фильтре по следующей зависимости
=
5,95 ∙
μ
, Па,
где - расход жидкости, /c;
μ - коэффициент динамической вязкости жидкости, Па ∙с; – площадь фильтрующей поверхности,
(Приложение, табл.5); α – удельная пропускная способность фильтрующего элемента, зависящая от материала фильтра, / (табл.6 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно – графической работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 32с.).
=
5,95 ∙
= 1,22 ∙
Па = 0,122 МПа
3. Гидравлический расчет трубопроводов
3.1.
Всасывающая линия (участок 1)
=
=
0,19м.
Задаем
скорость течения жидкости в гидролиниях
(табл. 7 приложения Гидравлический
расчет объемного гидропривода.
Методические указания по выполнению
расчетно – графической работы / сост.
Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос.
техн.
ун-та, 2010. – 32с.)
= 1,5 м/с и рассчитываем соответствующие
диаметры труб
=
, м
=
=
0,026 ∙
м;
Принимаем номинальный диаметр = 32мм (табл. 8 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно – графической работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 32с.).
Фактическую скорость движения рабочей жидкости на участках трубопроводов определяем исходя из геометрических параметров.
=
,
м/с
=
=
0,97 м/c
Площадь сечения трубы
=
,
=
=
8 ∙
;
Число Рейнольдса
Re
=
,
где
𝛎
кинематическая вязкость 𝛎
=
/
c;
Re
=
=
1070; Re
= 1070 < 2320 – режим ламинарный.
Коэффициент
потерь на трение
= 75 / Re;
= 75 / 1070 = 0,070
Потери давления на трение по длине
△
=
∙ ρ
g
;
где
ρ
- плотность жидкости (масло),
890
кг/
△
=
0,070
∙ 890
∙ 9,81
=
540
Па
За рабочую жидкость принято масло, при рабочей температуре t = 40Со.
Потери давления в местном сопротивлении (плавный поворот)
△
=
b
∙
∙
∙ρ
g
;
где
1,2 (рис.2);
, где А = 22,1(Стр.145 Аврутин Р. Д. Справочник
по гидроприводам металлорежущих станков.
– М.:
Машиностроение, 1965. – 267с.), при α = 90о
△ = 1,2 ∙ 1,5∙ ∙ 890 ∙ 9,81 = 754 (Па).
Общие
потери давления во всасывающей линии
△
= 540
+ 754 = 1294 Па
3.2.
Нагнетательная линия (участок 2)
=
=
1,45 м
Задаем
скорость течения жидкости в гидролиниях
(табл.
7 приложения Гидравлический расчет
объемного гидропривода. Методические
указания по выполнению расчётно–графической
работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во
Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 32с.);
= 3 м/с и рассчитываем соответствующие
диаметры труб
=
, м
=
=
1,82 ∙
м;
Принимаем
номинальный диаметр
=
20мм (табл. 8 приложения Гидравлический
расчет объемного гидропривода.
Методические указания по выполнению
расчетно – графической работы / сост.
Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос.
техн. ун-та, 2010. – 32с.).
Площадь
сечения трубы
= ,
=
=
3,14 ∙
;
Скорость течения жидкости
=
,
м/с
=
=
2,5 м/c
Число Рейнольдса
Re = ;
Re
=
=
1724
Коэффициент
потерь на трение
= 75 / Re
;
= 75 / 1724 = 0,044
Потери давления по длине
△ = ∙ ρg ;
△
=
0,044
∙ 890
∙ 9,81
=
7340
Па
Потери давления в местном сопротивлении (плавный поворот)
△
=
∙
∙
∙ρ
g
;
где
1,1 (рис.2);
, где А = 22,1 (Стр.145 Аврутин Р. Д. Справочник
по гидроприводам металлорежущих станков.
– М.: Машиностроение, 1965. – 267с.), при α =
90о
△ = 1,1 ∙ 1,0∙ ∙890 ∙ 9,81 = 3050 Па
В
обратном клапане △
=
0,088
МПа (п. 2.3), в дросселе △
=
0,088 МПа (п. 2.2), в распределителе △
=
0,175 МПа (п. 2.1).
Общие
потери в нагнетательной линии △
= 7390
+ 98220 + 8000 + 175000 = 274050 Па
3.3. Исполнительная линия (участок 3)
Принимаем
номинальный диаметр
=
20мм
( табл. 8 приложения Гидравлический
расчет объемного гидропривода.
Методические указания по выполнению
расчетно – графической работы / сост.
Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос.
техн. ун-та, 2010. – 32с.),
=
= 5,46м. Из (п. 3.2)
=
=
0,044;
=
=
2,5 м/с
Потери давления по длине
△ = ∙ ρ g ;
△
=
0,044
∙ 890
∙ 9,81
=
25700
Па
Потери давления в поворотах
△
=
∙
∙
∙ρ
g
;
△ = 6 ∙ 1,1 ∙ 1,0∙ ∙890 ∙ 9,81 = 18350 Па
Потери давления в золотнике напорном △ = 0,033 МПа (п. 2.4).
Потери давления во входе и выходе из силового цилиндра
△
=
b
(
+
)
∙ ρ
g
;
△ = 1,1 ∙ 2,5 ∙ ∙890 ∙ 9,81 = 7618 Па
Общие потери в исполнительной линии △ = 25700 + 18350 + 33000 + 7618 = 81968 Па
3.4
Сливная линия (участок 4),
=
= 3,9м
Задаем скорость течения жидкости в гидролиниях (табл. 7 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно – графической работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов:
Изд-во
Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 32с.),
= 1,5 м/с и рассчитываем соответствующие
диаметры труб
= , м
=
=
0,26м
Принимаем номинальный диаметр = 32мм ( табл. 8 приложения Гидравлический расчет объемного гидропривода. Методические указания по выполнению расчетно – графической работы / сост. Жуков Н. П. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 32с.).
Площадь сечения трубы
= , ;
=
=
8 ∙
;
Скорость течения жидкости
= , м/с ;
=
=
0,97 м/c
Число Рейнольдса
Re = ;
Re = = 1070
Коэффициент
потерь на трение
= 75 / Re
;
= 75 / 1070 = 0,070
Потери давления на трение по длине
△ = ∙ ρ g ;
△
=
0,070
∙ 890
∙ 9,81
=
680
Па
Потери давления в поворотах
△
=
∙
∙
∙ρ
g
;
△ = 2 ∙ 1,2 ∙ 1,5∙ ∙890 ∙ 9,81 = 1600 Па
Потери давления в фильтре △ = 0,032 МПа ( из п. 2.7)
Общие потери давления на сливной линии
△
=
680 + 1600 + 32000 = 34280 Па
Потери давления в прямых концевых нормализованных присоединениях (n = 16 штук).
Принимаем
усредненные значения
= 2 м/с;
= 1,15;
= 0,13;
△
=
∙
∙
∙ρ
g
;
△
=
∙ 0,13∙
∙ 890
∙ 9,81 = 4260 Па
3.5. Полная потеря давления (энергии):
△р
=
+
)
=
1294 + 274050 + 34280 + 4260 = 395422 Па
Полученные
данные заносим в (таблицу 1)
Наименование участка |
Характеристика участка
|
Коэффициенты потерь |
Потеря давления △р, МПа
|
||||||||
Вид участка |
Размеры |
Скорость потока 𝑣, м/с |
Число Рейнольдса Re |
λ |
𝜉 |
||||||
Длина, l, м |
Площадь сечения 𝜔, м/с |
||||||||||
1 |
Всасыв. линия с одним поворотом |
0,59 |
8 ∙ |
0,97 |
1070 |
0,070 |
1,5 |
0,001294 |
|||
2 |
Нагнет. линия с обрат. клапаном,дросселем,распределительным золотником |
1,2 |
3,14 ∙ |
2,5 |
1724 |
0,044 |
1,1 |
0,274050 |
|||
3 |
Исполн. линия с шестью поворотами,золотником и силовым гидроцилидром |
4,2 |
3,14 ∙ |
2,5 |
1724 |
0,044 |
1,1 |
0,081968 |
|||
4 |
Сливная линия с двумя плавными поворотами |
0,7 |
8 ∙ |
0,97 |
0,97 |
0,070 |
1,5 |
0,034280 |
|||
Концев. соед. |
0,004260 |
||||||||||
Итого |
0,396 |