2.1 Вибір робочого тиску

Значення робочого тиску, МПа, вибирається з ряду нормативних, установлених ГОСТ 12445-80 даних [2]:

0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32.

Для умов роботи заданого гідропривода найбільш прийнятними є значення від 4 до 16 МПа.

2.2 Вибір робочої рідини

Вибір робочої рідини виконується залежно від температурних умов, режиму роботи гідропривода і його робочого тиску.

Нормальна температура робочої рідини становить 50-60°С. При такій температурі і тиску 2,5-16 МПа рекомендується застосовувати робочі рідини з кінематичною в'язкістю

.

Робочу рідину вибирають за даними таблиці додатка Б.

2.3 Розрахунок розмірів гідроциліндра

Площу поршня гідроциліндра визначають за вибраним тиском і розрахунковим навантаженням із співвідношення

, (2.1)

де S_е - ефективна площа поршня гідроциліндра, м²;

F - зусилля на штоці, Н;

p -робочий тиск, Па;

- механічний к.к.д. гідроциліндра;

- гідравлічний к.к.д. гідроапаратури.

Гідравлічний к.к.д. гідроапаратури визначає втрати тиску в трубопроводах і гідроапаратурі, що входить до складу привода.

Попередньо можна взяти =0,8-0,9.

За отриманою ефективною площею поршня гідроциліндра визначають діаметр поршня залежно від схеми гідропривода за формулами:

а) для схем 2, 6, 9

, (2.2)

де D - діаметр поршня гідроциліндра, м;

б) для інших схем

, (2.3)

де - відношення діаметра штока до діаметра поршня ().

При цьому вибирають залежно від величини робочого тиску, а саме:

p 1.5 МПа =0,3 – 0,35;

p 5 МПа =0,5;

p 10 МПа =0,7;

p > 10 МПа =0,8.

Одержане значення діаметра поршня округлюють згідно з ГОСТ 12447-80 відповідно до ряду розмірів діаметрів [2].

Ряд розмірів діаметрів, мм: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320.

Діаметр штока для всіх схем визначають із співвідношення

. (2.4)

Значення діаметра штока округлюють до нормативного.

За вибраними стандартними значеннями діаметрів поршня D і штока d уточнюють ефективні площі напірної S_е і зливної S_езл порожнин гідроциліндра.

2.4 Розрахунок необхідної витрати рідини

Розрахунок витрати рідини виконують для кожної ділянки гідравлічної схеми гідропривода: всмоктувальної (бак-насос), напірної (насос-гідроциліндр), зливної (гідроциліндр-бак).

Необхідну витрату рідини Q_ном, м³/с, що надходить у гідроциліндр, знаходять за формулою

, (2.5)

де - швидкість руху поршня, м/с;

S_е – уточнена ефективна площа поршня у напірній порожнині гідроциліндра, м².

Подача насоса Q_н повинна забезпечити потрібну витрату рідини для гідроциліндра і компенсувати витікання рідини в зазорах та через ущільнення.

Необхідна подача насоса буде дорівнювати

, (2.6)

де k = 1,05-1,15 - для схем гідропривода 1, 2, 4, 5, 7, 8, 9;

k = 1,5 - для схем 3, 6, 10.

Витрату рідини у всмоктувальній гідролінії Q_вс визначають з урахуванням об’ємних втрат (витоків рідини) в насосі

. (2.7)

Об’ємний к.к.д. насоса беруть у межах

= 0,92-0,95.

При розрахунках напірної гідролінії витрату рідини беруть Q_нап = Q_н.

Для зливної гідролінії витрату розраховують за формулою

, (2.8)

де - уточнена ефективна площа поршня у зливній порожнині гідроциліндра, м² ;

V_n – швидкість руху поршня, м/с.

Для схем 3,6,10 витрату рідини на першій ділянці зливної гідролінії беруть Q_зл1 = Q_зл, на другій враховують витрату рідини через дросель

Q_зл = Q_{зл1 +} Q_др . (2.9)