10. Вибір і розрахунок трубопроводів
Гідравлічний розрахунок трубопроводу складається з визначення діаметрів ділянок трубопроводу.
З метою спрощення розрахунків розрахунок проводиться тільки для напірних магістралей.
При однопотоковій схемі внутрішній діаметр трубопроводу визначаємо з рівняння:
,
мм (45)
де – дійсна подача насоса, = ____________л/хв;;
– середня
швидкість робочої рідини,
м/с
(при
МПа),
м/с
(при
МПа),
При двохпотоковій схеми внутрішній діаметр трубопроводу проводиться для кожної насосної станції:
(46)
де і - дійсні подачі насосів, що забезпечують роботу гідроциліндрів та гідромоторів, відповідно, =______ л/хв, =_______ л/хв.
Отримане значення діаметра трубопроводу округляється до найближчого стандартного значення: 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100 мм.
По прийнятому стандартному діаметру трубопроводу визначається дійсна швидкість робочої рідини (м/с) :
- для однопотокової схеми гідропривода
,
м/с; (47)
- для двохпотокової схеми гідропривода
(48)
11. Визначення потужності і ккд гідроприводу
При однопотоковій схемі вхідна потужність гідроприводу (потужність, споживана насосом) визначається з рівняння:
,
кВт (49)
де – тиск, який повинен розвивати вибраний насос, = __________МПа;
– дійсна подача насоса, = __________л/хв;
– загальний
ККД вибраного насоса (з
технічної характеристики),
=____;
При двохпотоковій схемі вхідна потужність гідроприводу (потужність, споживана насосом, що забезпечує роботу гідроциліндрів) визначається з рівняння:
, (50)
а вхідна потужність гідроприводу (потужність, споживана насосом, що забезпечує роботу гідроциліндрів) визначається з рівняння:
, (51)
де , – тиск, який повинен розвивати вибраний насос, що забезпечуює роботу гідроциліндрів і гідромоторів, =____МПа, =_____МПа;
, – дійсна подача насосів, які забезпечують роботу гідроциліндрів і гідромоторів, =________л/хв, =________л/хв;
,
– загальний ККД вибраних насосів, які
забезпечують роботу гідроциліндрів і
гідромоторів (з
технічної характеристики),
=_______, =_______;
При
однопотоковій схемі загальний ККД
об'ємного гідроприводу визначається
відношенням вихідної потужності
гідроприводу
до вхідної
:
, (52)
При двохпотоковій схемі гідропривода з насосами, що забезпечують роботу гідроциліндрів і гідромоторів, розрахунок загального ККД проводиться для кожного потоку:
(53)
Для правильно спроектованого гідроприводу значення загального ККД становить 0,6...0,8.
12. Тепловий розрахунок гідроприводу
Тепловий розрахунок гідроприводу виконують для з'ясування умов роботи гідроприводу, уточнення ємності гідробака, а також необхідності застосування охолоджувальних пристроїв (теплообмінників).
Кількість тепла , що одержується робочою рідиною в одиницю часу і дорівнює загубленій в гідроприводі потужності, визначають за рівняннями:
- при однопотоковій схемі гідропривода
,
кДж/з, (54)
де
–
загальний ККД гідроприводу,
=__________;
– вхідна
потужність гідроприводу,
=_________кВт;
–
коефіцієнт
тривалості роботи гідроприводу під
навантаженням
( = 0,7).
- при двохпотоковій схемі гідропривода
де
,
– загальні ККД потоків гідроприводу,
=________,
=________;
,
– вхідна потужність потоків гідроприводу,
=________кВт, =_______кВт;
Максимальна температура робочої рідини, що досягається через одну година після початку роботи гідроприводу, визначається за рівняннями:
- при однопотоковій схемі гідропривода
,°С, (55)
- при двохпотоковій схемі гідропривода
де – максимальна температура навколишнього повітря (із завдання),
=________°С;
– коефіцієнт
теплопередачі від гідробака до
навколишнього повітря,
= 0,0175 кДж/(м2·с·град);
– розрахункова площа поверхні гідробака, м2;
,
м2 (56)
де
– ємність гідробака,
=_______л.
Тоді максимальна температура робочої рідини дорівнює:
при однопотоковій схемі гідроприводу
при двохпотоковій схемі гідроприводу
Температура робочої рідини в процесі роботи не повинна перевищувати +70°С. Якщо температура перевищує зазначену величину, то необхідно передбачити встановлення в гідроприводі теплообмінного пристрою.
Перевищення температури рідини над припустимою визначається з рівнянь:
- при однопотоковій схемі гідропривода
,°С; (57)
- при двохпотоковій схемі гідропривода
Кількість тепла, яке необхідно відібрати визначається з рівнянь:
- при однопотоковій схемі гідропривода
,
кДж/ч; (58)
- при двохпотоковій схемі гідропривода
По
кількості тепла, що відводиться
,
вибираємо найближчий більший типорозмір
теплообмінника і виписуємо його технічну
характеристику.
При однопотоковій схемі гідроприводу по кількості тепла =______ кДж/ч найбільш придатним є охолоджувач типу ____________________________________.
Технічна характеристика охолоджувача _______________________________:
поверхня охолодження – ___________м2;
кількість тепла, що відводиться – ___________кДж/год;
витрата масла – ___________л/хв.;
витрата води – ___________л/хв.;
тиск номінальний – ___________МПа;
перепад тиску – ___________МПа.
При
двохпотоковій схемі гідроприводу по
кількості тепла
=_____
кДж/ч,
=______
кДж/ч
найбільш придатними є охолоджувачі:
____________________.
Технічна характеристика охолоджувача _______________________________:
поверхня охолодження – ___________м2;
кількість тепла, що відводиться – ___________кДж/год;
витрата масла – ___________л/хв.;
витрата води – ___________л/хв.;
тиск номінальний – ___________МПа;
перепад тиску – ___________МПа.
Технічна характеристика охолоджувача _______________________________:
поверхня охолодження – ___________м2;
кількість тепла, що відводиться – ___________кДж/год;
витрата масла – ___________л/хв.;
витрата води – ___________л/хв.;
тиск номінальний – ___________МПа;
перепад тиску – ___________МПа.