Определение необходимой подачи и давления насоса

Необходимый максимальный расход жидкости мотором (подача насоса) определяется по формуле

л/с.

Для определения давления на выходе насоса необходимо учесть потери в нагнетательной части основной гидролинии по формуле

, МПа

где - потери давления в гидролинии;

= 950 кг/м³- плотность рабочей жидкости;

- коэффициент гидравлического сопротивления линейных участков трубопровода (коэффициент Дарси);

м – длинна линейного участка нагнетательной линии, принимаем ;

- внутренний диаметр стандартного трубопровода, м;

= 2,58 – сумма коэффициентов местных сопротивлений;

- число местных сопротивлений;

- средняя скорость движения жидкости в линии, м/с;

- потеря давления в распределителе при замкнутой схеме.

Расчетное значение внутреннего диаметра трубы определяется по формуле

, м

где м/с – рекомендуемое значение скорости, принимаем м/с;

м.

Необходимая, по условию прочности, толщина стенки определяется по формуле

, м

где = 410 МПа – предел прочности материала труб.

м.

Расчетный наружный диаметр трубы определяется как

м.

По ГОСТ 8734-75 принимаем мм и мм. Тогда стандартный внутренний диаметр определяется как

м.

Уточненное значение скорости движения жидкости определится

м/с.

Для определения коэффициента Дарси необходимо найти значение числа Рейнольдса по формуле ,

где = 45∙10^-6 м²/с – коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости.

.

При 316 < Re < 3000 коэффициент находится как .

Таким образом, потеря давления в гидролинии

МПа.

МПа.

Обоснование и выбор основного насоса

По значениям максимальной требуемой подачи и расчетного давления окончательно принимаем основной насос. При этом должны выполнятся следующие условия:

и ,

Таким образом, выбираем роторный аксиально-поршневой насос МНА-100/20 с техническими характеристиками, представленными в таблице 3.

Таблица 3. Технические характеристики насоса МНА-100/20.

Рабочий объем qн, см3/об	100
Частота вращения nн, об/мин	1500
Подача Qн, л/с	2.375
Давление, МПа	20
КПД, ηон	0,95
КПД, ηн	0,9
Масса, кг	93
Площадь поверхности, м2	0,44

Расчет основных эксплуатационных параметров и выбор устройств управления

Для защиты гидропривода от перегрузок, путем ограничения величины давления, в соответствии со схемой следует обосновать и выбрать предохранительные клапаны. При этом должны соблюдаться следующие условия:

, , ,

где - наибольший и наименьший расходы через клапаны по их паспортным данным, л/мин;

-наибольшее рабочее давления клапанов, МПа;

- наибольшее и наименьшее давления из номинальных насоса и гидромотора, МПа.

Таким образом, выбираем предохранительный клапан БГ52-25 с техническими характеристиками, представленными в таблице 4.

Таблица 4. Технические характеристики предохранительного клапана БГ52-25.

Наибольший расход, л/мин	160
Наименьший расход, л/мин	5
Наибольшее рабочее давление, МПа	20
Наименьшее рабочее давление, МПа	2
Перепад давления , МПа	0,3
Масса, кг	8.6

Давление срабатывания предохранительного клапана определяется по формуле

МПа.

Максимальное давление в гидролинии находится как

МПа.

Требуемая подача вспомогательного (подпиточного) насоса, с учетом внешних утечек и расхода в линии управления, может быть определена по формуле

,

где - объемный КПД гидропривода;

- коэффициент, определяющий долю внешних утечек рабочей жидкости, принимаем .

л/с.

Выбранный насос должен отвечать следующим условиям:

, .

Таким образом, выбираем вспомогательный шестеренный насос НШ-32К с техническими характеристиками, представленными в таблице 5.

Таблица 5. Технические характеристики шестеренного насоса НШ-32К.

Рабочий объем qн, см3/об	32
Частота вращения nн, об/мин	1920
Подача Qн, л/с	0,963
Давление, МПа	12,5
КПД, ηон	0,94
КПД, ηн	0,87
Масса, кг	6,6

Так как вспомогательный насос установлен на одном валу с основным насосом, необходимо определить фактическую подачу вспомогательного насоса

л/с.=45л/мин

Окончательно принимаем насос НШ-32К, так как .

Для поддержания постоянного давления на выходе вспомогательного насоса и сброса избытка жидкости в бак следует выбрать переливной клапан в соответствии с условиями:

, ,

где - наибольший и наименьший расходы клапана по паспорту;

- наибольшее и наименьшее рабочие давления клапана по паспорту.

Таким образом, выбираем переливной клапан БГ52-24 с техническими характеристиками, представленными в таблице 6.

Таблица 6. Технические характеристики переливного клапана БГ52-24.

Наибольший расход, л/мин	63
Наименьший расход, л/мин	3
Наибольшее рабочее давление, МПа	20
Наименьшее рабочее давление, МПа	2
Перепад давления , МПа	0,3
Масса, кг	4.8

Подпиточные (обратные) клапаны пропускают жидкость в одном направлении и выбираются согласно условиям

,

Таким образом, выбираем обратный клапан Г51-21 с техническими характеристиками, представленными в таблице 7.

Таблица 7. Технические характеристики обратного клапана Г51-22.

Номинальный расход, л/мин	18
Номинальное давление, МПа	20
Потеря давления, МПа	0,2
Масса, кг	1,5