5.2. Расчёт потерь давления в трубопроводах.

Потери давления в трубопроводах (напорном и сливном) состоят из потерь на преодоление гидравлических сопротивления по длине  ∆ и на преодоление потерь в местных сопротивления ∆. Соответственно общепринятой в гидравлике методикой потери по длине для каждого участка трубопровода определяются по формуле А. Дарси:

∆

а местные - по формуле Вейсбаха

∆

где - длина, диаметр и фактическая (определенная по стандартному диаметру) скорость на расчётных участках трубопровода; – плотность рабочей жидкости при заданной температуре; - коэффициент гидравлического трения; - коэффициент местных сопротивлений.

Для определения коэффициента гидравлического трения необходимо определить число Рейнольдса:

где – кинематическая вязкость рабочей жидкости

Для напорного трубопровода

Для сливного трубопровода

При ламинарном режиме () движения жидкости коэффициент гидравлического трения для гибких трубопроводов6

0,123; 0,185.

Потери давления по длине определяем для двух напорных и двух сливных линий согласно определенным в них скоростям

∆МПа

∆МПа

При расчете потерь давления на преодоление местных сопротивлений зависимостью от Re пренебрегают, принимая величину этого коэффициента постоянной для каждого конкретного типа местных сопротивлений. Для штуцеров - 0,1, прямоугольных тройников -1, выхода из трубы в бак - 1, входа в трубу - 0,5, закругленное колено -0,12 ... 0,15 (табл. 1.6 и Приложение 20 [1]).

Тогда согласно участкам трубопроводов составим таблицы количества местных сопротивлений.

Для напорного трубопровода

Вид сопротивления	переходники	тройники слияния	тройники разделения	резкое уширение	резкое сужение	закругленное колено	колено без закругления	вход в трубу	вход в бак
коэффициент сопротивления	0,15	2	1	0,8	0,5	0,15	1	0,5	1
количество	4	0	0	2	2	3	0	1	0

Для сливного трубопровода:

Вид сопротивления	переходники	тройники слияния	тройники разделения	резкое уширение	резкое сужение	закругленное колено	колено без закругления	вход в трубу	вход в бак
коэффициент сопротивления	0,15	2	1	0,8	0,5	0,15	1	0,5	1
количество	1	0	0	2	2	5	0	0	1

7607Па

Для сливного трубопровода:

Вид сопротивления	переходники	тройники слияния	тройники разделения	резкое уширение	резкое сужение	закругленное колено	колено без закругления	вход в трубу	вход в бак
коэффициент сопротивления	0,15	2	1	0,8	0,5	0,15	1	0,5	1
количество	0	0	0	2	2	3	0	0	1

6846Па.

Суммарные потери давления в трубопроводах определяют по зависимости

+

++7607+6846=0,104МПа

6. Определение давления насоса и его предварительный выбор

Давление насоса должно быть таким, чтобы была возможность обеспечить преодоление заданного полезного усилия исполняющего органа - гидроцилиндра, а также потерь давления на преодоление гидравлических сопротивлений в напорных и сливных трубопроводах и во всей гидравлической аппаратуре. Таким образом необходимое давление насоса будет равно:

(6.1)

где - рабочее давление в гидроцилиндре, -потери давления на преодоление гидравлических сопротивления в трубопроводах, – суммарные потери давления в гидравлической аппаратуре, которая находится на напорной и сливной линиях.

Учитывая то, что для каждого гидроаппарата потери давления даны в технической характеристике для максимального расхода, необходимо их пересчитать на свой расход в системе, равный подаче насоса :

∆(6.2)

где ∆- потери давления при расходе. При подсчете потерь давления в фильтрах ∆ , а отношения принимаются в первой степени.

распределительное устройство: =0,150,005МПа;

предохранительный клапан =0,20,006МПа;

напорные золотники=0,40,013МПа;

фильтр =0,10,003МПа;

дроссель =0,20,006МПа

0,104+(0,005+0,006+0,013+0,003+0,006)=5,017МПа

По определенным значениям давления и подачи по справочной литературе выбираем из [2] табл. 4.5 пластинчатый насос Г12-21 с максимальным рабочим давлением 6,3 Мпа, производительностью 0,2 л/с при n=24 мощностью 2,20 кВт и объемным к.п.д.=0,71.