3. Гидравлические расчеты гидропривода

3.1. Расчет расходов рабочей жидкости в гидравлических линиях системы гидропривода

Гидравлические линии (трубопроводы) рассматриваемой системы гидравлического привода, для которых необходимо определить расход рабочей жидкости, – это всасывающая 1-1, напорная 2-2 и сливная 3-3.

Согласно [2] с. 11 расход рабочей жидкости во всасывающей гидролинии Q_вс определяется с учетом объемных потерь в насосе с помощью формулы (2.7)

,

где – объемный КПД насоса.

Там же приведены рекомендуемые значения объемного КПД

.

Согласно заданию .

Следовательно,

.

Расход рабочей жидкости в напорной гидролинии Q_н рекомендуется ([2] с. 11) принимать так

.

Таким образом,

.

Примечание. Расход рабочей жидкости в напорной гидролинии Q_н, принятый согласно рекомендациям [2] равным Q_нас, превышает фактический расход в этой гидролинии, что следует из информации, изложенной в подразделе 2.2.

Имея расход жидкости Q_п, обеспечивающий перемещение поршня с заданной скоростью _п, а также диаметр поршня D и штока d (см. раздел 2), можно вычислить и расход Q_сл, вытесняемый поршнем в сливную гидролинию из штоковой полости гидроцилиндра.

Исходя из формулы (2.2)

. (3.1)

С другой стороны

,

где – площадь поршня гидроцилиндра со стороны штоковой полости, м².

Эта площадь является кольцевой поверхностью с диаметрами d и D и вычисляется по формуле

.

Таким образом,

;

.

.

3.2. Расчет и предварительный выбор внутренних диаметров гидролиний

Численное значение внутренних диаметров гидравлических линий определяют с помощью формулы объемного расхода жидкости, пользуясь значениями рекомендуемых скоростей течения жидкости, которые для соответствующих гидролиний приведены в [2] на с. 13: , , . Максимальные значения из этих интервалов рекомендуемых скоростей – допустимые скорости в соответствующих гидролиниях. Причем допустимые скорости жидкости в напорной гидролинии регламентируются давлением в ней. Их значения даны в таблице 3.1 согласно Рекомендаций СЭВ РС 3644-72, приведенных в [3] на с. 447.

Таблица 3.1. Допустимые скорости жидкости в напорной гидролинии

Максимальное давление, МПа	2,5	6,3	16,0	32,0
Допустимая скорость , м/с	2,0	3,2	4,0	5,0

Запишем формулу объемного расхода жидкости в этих гидролиниях, внутренние диаметры которых – d_вс, d_н и d_сл:

Из этих формул:

Вычислим возможные диаметры гидролиний, используя приведенные выше интервалы изменения рекомендуемых скоростей

Исходя из интервалов полученных численных значений диаметров d_вс, d_н, d_сл, воспользовавшись приведенным на с. 13 в [2] рядом условных проходов труб (согласно ГОСТ 16516-80), выберем все условные диаметры трубопроводов, попадающие в эти интервалы:

Указание. Для гидролиний, где для интервала рекомендуемых скоростей при расчете получают несколько значений диаметров (в рассматриваемом примере это, как видим, всасывающая и напорная гидролинии) окончательный выбор внутреннего диаметра выполняется только после определения режимов течения рабочей жидкости в них, исходя из того, что гидролинию с переходным режимом (2300  Re  4000) использовать в гидросистемах не рекомендуется и что для обеспечения в гидролинии минимального гидравлического сопротивления она должна быть по возможности большего поперечного сечения (диаметра).