2.2. Расчет параметров гидрообъемных передач

Исходными данными для расчета простого объемного гидропривода являются: принципиальная расчетная схема, усилия на штоках гидроцилиндров или крутящие моменты на валах гидромоторов, скорости перемещения штоков гидроцилиндров или частоты вращения валов гидромоторов, длины гидролиний, соединяющих гидроагрегаты, граничные эксплуатационные условия.

Расчет объемного гидропривода проводится в следующем порядке.

1. Диаметр гидроцилиндра определяется из соотношения, см,

, (2.8)

где – усилие на штоке, кН;

– номинальное давление, МПа;

– КПД гидроцилиндра ( = 0,95).

Диаметр цилиндра округляют до ближайшего стандартного значения и определяют соответствующее значение диаметра штока по данным табл. П. 2.1.

2. Мощность гидроцилиндра находим по формуле, кВт,

, (2.9)

где – скорость движения поршня, м/с.

3. Для определения подачи насоса находят сначала его мощность как сумму мощностей всех одновременно работающих гидродвигателей, приняв коэффициенты запаса по скорости = 1,1 ... 1,3, по усилию

= 1,1 ... 1,2:

. (2. 10)

Необходимая подача насоса равна, см³/с,

. (2.11)

Выбор насоса производится по необходимой подаче и номинальному давлению при паспортной частоте вращения по данным табл. П. 2.2.

Рабочий объем насоса (подача за один оборот), см³, определяется по формуле

. (2.12)

Частота вращения насоса, обеспечивающая необходимую подачу, находится по формуле, мин ^-1,

, (2.13)

где – объемный КПД насоса.

4. Тип и марку гидрораспределителя выбирают по номинальному давлению, подаче насоса и количеству гидродвигателей по данным табл. П.2.3; П.2.4.

5. Исходя из номинального расхода и средней тонкости фильтрации выбираем фильтр по данным табл. П.2.5.

6. Расчет трубопроводов состоит в определении их диаметров и потерь давления. Расчет производится по участкам, выделяемым в гидравлической схеме. Участком считают часть гидролинии между разветвлениями, пропускающую один расход при одинаковом диаметре.

По известному расходу и расчетной средней скорости определяют диаметр трубопровода и округляют его до ближайших стандартных значений (табл. П.2.6; П.2.7.).

Рекомендуется выбирать скорости: для сливной магистрали – 1,4 ... 2,2 м/с; для напорной – 3 ... 6 м/с.

Расход жидкости в напорной магистрали равен подаче насоса, а в сливной магистрали будет, см³/с,

(2.14)

где - диаметр штока, см.

Диаметр напорной гидролинии равен, мм,

; (2.15)

сливной, мм,

. (2.16)

После округления значений диаметров до стандартных уточняем значения скоростей, м/с:

; (2.17)

. (2.18)

7. Определяем потери давления в трубопроводах, для чего вычисляем число Рейнольдса и коэффициенты потерь на трение :

; (2.19)

, (2.20)

где – кинематическая вязкость масла, см²/с;

– коэффициент для ламинарного движения ( = 75 для стальных труб; = 150 для гибких шлангов).

Потери давления в трубопроводах, кПа,

, (2.21)

где – длина гидролинии, м;

– потери в местных сопротивлениях;

– плотность масла, кг/м³.

8. Необходимое давление насоса равно давлению в гидроцилиндре плюс сумма потерь давления в гидролиниях и гидроагрегатах.

Полученное давление сравнивают с паспортным давлением насоса, выбранного по табл. П.2.2. имея в виду, что насос может работать с перегрузкой по давлению до 10 %.