2.2. Расчет мощности и подачи насосов
Мощность привода нерегулируемого насоса определяют по формулам:
для привода гидроцилиндров -
Nн = z * Т * Vн / ηгм.н * ηгм.ц = 2*18*103*0,2/1*0,93=7742 (2)
где z - число одновременно включаемых гидроцилиндров или гидромоторов; Т - усилие на штоке гидроцилиндра, Н; Vn - скорость поршня, м/с; ηгм.н, ηгм.ц, - гидромеханические КПД насоса и гидроцилиндра.
Значения гидромеханических КПД насосов выбирают технических характеристик насосов (табл. ПЗ [1]).
Выбираем насос ГА-33.000Г, где КПД не менее 0,92.
ηгм.н=1;
ηгм.ц=0,93;
Значения гидромеханических КПД цилиндров можно выбирать по следующим рекомендациям: при Рном =16 МПа ηгм.ц = 0,95; Рном = 14 МПа ηгм.ц = 0,94; при Рном = 10 МПа ηгм.ц = 0,93.
Зная мощность привода, можно рассчитать требуемую подачу насосов:
Q н = Nh / Phom =7742/10*10 = 77,42м3/с (3)
Рис. 3. Принципиальная гидравлическая схема системы подъёма жатки самоходной косилки-плющилки КПС- 5Г
1 – масляный бак; 2 – шестерёнчатый насос; 3 – предохранительный клапан; 4 -фильтр; 5- гидрораспределитель; 6 - гидроцилиндры
2.3. Выбор базового трактора и типоразмера насоса
Тип насоса выбирается на основе опыта проектирования, эксплуатации аналогичных машин и зависит от режима работы гидропривода. В данной расчетной работе представлены сельскохозяйственные машины, работающие в легком и среднем режимах, поэтому в их гидроприводе используются шестеренные насосы.
Базовый трактор и типоразмер насоса для данной сельскохозяйственной машины выбирают по номинальному давлению Рном. и рассчитанной подаче Qh. (табл. П4 [1]).
По таблице П4 [1] определяют действительные подачу Qh. и мощность Nh. насоса. Эти значения мощности и подачи насоса и надо использовать в дальнейших расчетах.
Трактор – Т – 40М
Типоразмер насоса – НШ-32У-2 (Q=63л/мин, N = 10,84 кВт)
2.4. Выбор типоразмеров направляющей и регулирующей гидроаппаратуры
Тип и марку распределителя выбирают по номинальному давлению Рном, подаче насоса Qном количеству гидродвигателей.
Большое распространение в гидроприводах сельскохозяйственных машин получили гидрораспределители типа Р75 и Р150 (табл. П4 [1]). В их состав входят распределители, регулирующие и предохранительные устройства.
Обратные клапаны выбираются по Рном. и Qh. (табл. П7 и П8 [1]).
Регулирующая гидроаппаратура (предохранительные клапаны, дроссели) выбирается тоже по номинальному давлению и потоку жидкости (табл. П9, П10, П11, П12, П13, П14, П15 [1]).
Тип и марка распределителя – Р75-23
Предохранительный клапан – тип 520.12
Дроссель с обратным клапаном – ДК-32
2.5. Расчет трубопроводов
Под гидравлическим расчетом трубопроводов понимают определение внутреннего диаметра трубы на основе рекомендованных значений скорости потока жидкости.
Внутренний диаметр трубы определяют из уравнения неразрывности потока жидкости:
(4)
Скорость потока жидкости выбирается конструктивно в зависимости от назначения трубопровода, давления жидкости в нем и условий эксплуатации гидрофицированной машины.
Отечественный и зарубежный опыт проектирования и эксплуатации сельскохозяйственных машин с гидроприводом позволяет рекомендовать следующие значения скорости потока жидкости, м/с:
для всасывающего трубопровода - 0.8 – 1;
для сливного трубопровода 1,4 – 2;
для напорного трубопровода - 3,6 – 4.
Принимаем значение скоростей: Vвс.=0,9; Vсл.=1,5; Vн.=3,7
Меньшие значения скорости принимаются для машин северного исполнения, большие - для машин обычного исполнения (умеренного климата).
После расчета всасывающего, сливного и напорного трубопроводов их диаметры уточняют в соответствии с ГОСТом (табл. П5), а затем по уточненным данным определяют действительные скорости потока жидкости в указанных трубопроводах и эти значения используют в дальнейшем расчете гидропривода. Сводим данные расчета в таблицу 1.
Внутренний диаметр трубопровода и скорость течения жидкости
Таблица 1
-
Трубопровод
d, м
Табличное значение d1, м
Всасывающий
0,0345
0,05
Сливной
0,0257
0,034
Напорного
0,017
0,028