2.4. Выбор марки насоса

При выборе марки шестеренного насоса необходимо рассчитать его основные параметры: рабочий объем q_н (см³/об)_. и номинальное давление Р_н (МПа), а также знать направления вращения вала насоса. Из условия, что при заданной частоте вращения n_н вала насоса его фактическая подача Q_н должна равняться расходу Q_ц, можно определить необходимый расчетный рабочий объем насоса:

(4)

Для шестеренного насоса объемный к.п.д. можно принять равным η_о.н = 0,93, а полный к.п.д., соответственно, η_.н = 0,83.

По найденному значению q_н.р (см³/об) выбираем [ 1, с. 194, 2, с. 308, 5, с.53-54, 353-354] марку стандартного шестеренного насоса типа НШ, имеющего q_н = q_н.р или q_н > q_н.р (с максимально возможным приближением этих величин).

Фактическая подача выбранного шестеренного насоса типа НШ при частоте вращения его вала n_н (с^-1) будет равна:

м³/с. (5)

Если при выборе марки насоса пришлось взять насос, имеющий q_н > q_н.р , то, естественно, получим Q_н > Q_ц. Это приведет к увеличению заданной скорости движения штока V_шт. Чтобы получить необходимо уменьшить подачу насоса на величинуQ = Q_н – Q_ц . Это можно осуществить либо путем уменьшения частоты вращения его вала за счет установки понижающей, например, клиноременной передачи между валом и валом приводного электродвигателя, либо при рабочем ходе поршня цилиндра избыток расхода Q_н отвести из нагнетательного трубопровода через регулируемый дроссель и сливную гидролинию в масляный бак. Второй вариант решения допускается, если Q_н ≤ 0,2 Q_н так как при дросселировании возникают потери энергии (давления) превращающиеся в тепловую энергию.

Передаточное число редуктора можно рассчитать по формуле:

.

2.5. Расчет трубопроводов гидролиний

Расчетные значения внутренних диаметров трубопроводов гидролиний – всасывающей d_вс.р , нагнетательной d_нг.р , и сливной d_сл.р определяются по формуле:

(6)

Рекомендуемые средние скорости V_p можно выбирать в пределах – для всасывающих гидролиний 0,5…1,5 м/с, для сливных 1,4…2,2 м/с, для напорных 3…6 м/с. Расчетный расход Q_p в нагнетательном трубопроводе можно принять Q_нг.р = Q_ц, во всасывающем Q_вс =Q _н.т (теоретическая подача насоса), в сливном трубопроводе определяются по формуле:

м³/с (7)

Полученные расчетные значения диаметров трубопроводов округляются в сторону увеличения до ближайшего стандартного d_вс, d_нг, d_сл по ГОСТ16516-80 [1, с. 190, прил.4;2, с. 312; 5, с. 360]. Толщину стенки нагнетательного трубопровода можно определить по формуле [ 2, с. 330]:

,

где Р_max – максимальное давление рабочей жидкости, которое принимается равным Р_max = 1,25 Р_nom, Па;

[] – допустимое напряжение материала труб на разрыв, Н/м².

Для стальных труб из стали 20, 35, 40 допустимое напряжение [] = 100…180 МН/м², для труб из цветных металлов и сплавов [] = 80…100 МН/м². Полученное расчетное значение _р округляется в большую сторону до ближайшего значения по ГОСТ16516-80 согласно выбранному внутреннему диаметру d_нг нагнетательного трубопровода [ 1, с.190…191, 2, с.312, 5, с.360].  Учитывая возможность внешних воздействий на трубопровод, толщину его стенок не следует выбирать менее 1,0 мм для цветных металлов и 0,5 мм для сталей. Параметры гибких армированных рукавов среднего давления (Р_ном≤ 8 МПа) , высокого давления (Р_ном = 15…25 МПа) и трубопроводной арматуры по РТМ-А23.1.036-78 можно выбрать по литературе [3, с.21, 5, с. 311].