2.5 Вибір гідророзподільника

Тип і марку гідророзподільника вибирають за робочим тиском p і максимальною витратою через розподільник Q_р з додатка Г (табл.Г.1, рис. Г.1) або [2] .

2.6 Вибір дроселя

Типорозмір дроселя вибирають за робочим тиском p і витратою через дросель Q_др з додатка Д або [2].

2.7 Вибір фільтра

Фільтр і його типорозмір вибирають за витратою робочої рідини в зливній гідролінії і необхідною для даного гідропривода тонкістю фільтрації. Тонкість фільтрації визначається залежно від типу привода [2]. Вибір фільтра виконують з додатка Е або [2].

Примітка. При виборі гідроапарата (розподільника, дроселя, фільтра) зазначити його марку, величину номінальної витрати Q_ном і табличне значення втрат тиску.

3 ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ПРИВОДА

3.1 Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Розрахунок трубопроводів полягає у визначенні їх діаметрів. Розрахунок виконують по гідролініях: всмоктувальній, напірній та зливній, виділених у гідравлічній схемі. Діаметри трубопроводів визначають, виходячи із забезпечення допустимої швидкості течії V_доп, м/с, рідини, що повинні бути в таких межах [1]:

- всмоктувальні гідролінії 0,5 – 1,5 ;

- зливні гідролінії 1,4 – 2,0 ;

- напірні гідролінії 3,0 – 5,0.

З урахуванням допустимих швидкостей за відомою витратою визначають діаметри трубопроводів d, м:

, (3.1)

де Q - витрата рідини на даній гідролінії, м³/с.

Отримані діаметри округлюють до значення, яке рекомендоване ГОСТ 6540-68.

Внутрішні діаметри трубопроводів, мм:

3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250.

Після вибору стандартних діаметрів трубопроводів визначають дійсні середні швидкості в гідролініях.

Дійсна швидкість при витраті рідини у всмоктувальній гідролінії визначається за формулою

. (3.4)

Дійсна швидкість у напірній гідролінії становить

. (3.5)

Дійсна швидкість у зливній гідролінії дорівнює

. (3.6)

3.2 Визначення втрат тиску в гідросистемі

Втрати тиску визначають на всмоктувальній, напірній і

зливній гідролініях. Величина втрат на кожній ділянці визначається за формулою

+ , (3.7)

де - втрати на тертя по довжині трубопроводу;

- втрати в місцевих опорах;

- втрати в гідроапаратах.

Втрати тиску , Па, на тертя по довжині трубопроводу обчислюють за формулою Дарсі-Вейсбаха

, (3.8)

де - густина рідини, кг/м³;

- гідравлічний коефіцієнт тертя ;

,d - довжина і діаметр трубопроводу, м;

V_д - дійсна швидкість течії рідини, м/с.

Гідравлічний коефіцієнт тертя (коефіцієнт Дарсі) визначають, виходячи з режиму руху рідини і відносної шорсткості труби , де - еквівалентна шорсткість (за емпіричними формулами) [1,3].

Режим руху рідини визначають за числом Рейнольдса

, (3.9)

де V_д - дійсна швидкість у всмоктувальному, напірному чи зливному трубопроводі, м/с;

d - діаметр трубопроводу, м;

- кінематичний коефіцієнт в'язкості, м²/с.

Для виконання гідравлічних розрахунків у курсовій роботі рекомендується взяти при числі режим ламінарний, а при - турбулентний.

Якщо рух ламінарний, гідравлічний коефіцієнт тертя визначають за формулою

. (3.10)

При турбулентному режимі для труб промислового виготовлення з природною шорсткістю для будь-якої області опору можна скористатися формулою Альтшуля

. (3.11)

Місцеві гідравлічні втрати , Па, визначають за формулою Вейсбаха

, (3.12)

де - коефіцієнт місцевого опору;

V_д - дійсна швидкість у місці перерізу місцевого опору, м/с;

- густина рідини, кг/м³.

До місцевих опорів стосовно заданого гідропривода відносять: різке розширення потоку (вихід із трубопроводу в гідроциліндр і бак), різке звуження потоку (вхід у трубопровід із гідроциліндра та із бака), плавні повороти гідроліній, штуцерні з’єднання трубопроводів, трійники.

Значення коефіцієнтів місцевих опорів взяти: для плавного повороту ζ_пов= 0,4; для штуцера ζ_шт= 0,6; для різкого звуження ζ_вх = 0,5; для різкого розширення ζ_вих=1,0; для трійника ζ_тр=1,1.

Втрати тиску в гідроапаратах (розподільнику, дроселі, фільтрі) визначають із формули:

при турбулентному режимі

; (3.13)

при ламінарному режимі

, (3.14)

де - табличне значення втрат тиску на даному опорі при номінальній подачі (наводиться в паспортних даних);

Q_д - фактична (дійсна) витрата рідини у гідролінії, на якій встановлено гідроапарат;

Q_ном - номінальна витрата рідини для гідроапарата.

Втрати тиску в розподільнику визначають для напірної та зливної частини. При цьому приймають рух рідини в каналах турбулентним, а втрати тиску при проходженні рідини в одному напрямку /2.

У схемах 3,6,10 дросель є елементом керування (регулювання швидкості руху поршня гідроциліндра), тому втрати тиску в дроселі при розрахунках загальних втрат тиску в гідросистемі не враховують.

Орієнтовні табличні значення втрат тиску в типових гідроапаратах можна брати в таких межах:

розподільники 0,15 – 0,2 МПа;

дроселі 0,2 МПа;

фільтри 0,10 – 0,2 МПа;

зворотні клапани 0,2 МПа.

Сумарні втрати тиску у всмоктувальній, напірній і зливній гідролініях визначають за залежністю

, (3.15)

де - сумарні втрати тиску у всмоктувальній лінії, Па;

- сумарні втрати тиску в напірній лінії, Па;

- сумарні втрати тиску в зливній лінії, Па.

Сумарні втрати тиску не повинні перевищувати 20% тиску, що розвивається насосом.

4 ВИБІР ПАРАМЕТРІВ НАСОСА І ГІДРОКЛАПАНА ТИСКУ