4. Визначення витрат рідини і вибір насоса

Знаючи значення витрат рідини та номінальний тиск (р_н = 6,3 МПа) в гідроприводі, проведемо вибір насосу, що буде забезпечувати задані параметри. Вибір насосу здійснюємо згідно з джерелом [1] - с. 18, табл. 2.5. Приймаємо насос пластинчатий нерегульований типу Г12-25АМ, що має наступні параметри:

• робочий об'єм, см³ 125;

• номінальна подача, л/хв. 110,4;

• частота обертання, об/хв:

номінальна 960;

максимальна 960;

мінімальна 960;

• номінальний тиск на виході, МПа 6,3;

II

• об'ємний ККД 0,92;

• повний ККД 0,85 Визначимо максимальні витрати в лініях гідроприводу:

Розрахуємо діаметр трубопроводу, скориставшись для цього на­ступним рівнянням:

де U_доп - допустима швидкість в трубопроводі, м/с.

На всмоктувальній лінії U_доп = 0,5-1,5 м/с. Приймаємо U_доп 1,5 м/с.

За рівнянням (4.2) знаходимо діаметр трубопроводу на всмокту­вальній лінії:

Згідно [2] с.7 приймаємо стандартне значення d_вc = 50 мм. На напірній лінії U_доп = 4-10 м/с. Приймаємо U_доп = 10 м/с. За рівнянням (4.2) знаходимо діаметр трубопроводу напірної лі­нії:

Згідно [2] с.7 приймаємо стандартне значення d_H = 20 мм.

5. Вибір гідроапаратури

Вибір гідроапаратури включає в себе вибір гідравлічного розпо­дільника, регулятора потоку та гідравлічного зливного фільтра.

Гідравлічний розподільник обираємо за максимальною подачею в гід­росистемі q_max ⁼ 212 л/хв. Згідно з [1] - с. 78, табл. 4.4 - обирає­мо розподільник трьохпозиційний, чотирьохлінійний, з електрогідравлічним керу­ванням типу В 16, що має наступні параметри:

• діаметр умовного проходу, мм 16;

• витрати масла, л/хв.:

- максимальні 100-240;

• тиск, МПа:

- номінальний 6; в зливній лінії, не більше 25;

• повні втрати тиску, МПа: 0,6 Повні витрати тиску в розподільнику визначаємо згідно графіка їх зале-

жності від витрат масла ([2] - с. 77, рис. 4.3).

Фільтр зливний вибираємо за номінальною подачею в гідросистемі Q_H = =108 л/хв. Згідно з [2] - с. З01, табл. 8.6, - обираємо фільтр зливний типу

ФС (ТУ2-053-1641-83Е), що має наступні параметри:

• діаметр умовного проходу, мм 63;

• номінальна витрата, л/хв 400;

• номінальна тонкість фільтрації, мкм 25;

• номінальний тиск, МПа 0,63;

• перепад тиску, МПа:

• номінальний 0,1;

• спрацьовування сигналізатора 0,3±0,03;

- відкриття перепускного клапану 0,38±0,03.

Згідно з [2] - с. 147, табл. 5.13, - обираємо регулятор потоку типу МПГ 55-1 (ГОСТ 21352-75):

• діаметр умовного проходу, мм 20;

• витрата масла, л/хв.:

• максимальний 160;

• мінімальний 0,4;

• робочий тиск, МПа:

• номінальний 20;

• мінімальний:

npи Q < (0,5-1)Q_MAХ 3;

• витрата масла через повністю закритий дросель, см /хв, не більше 200.

Таким чином був проведений вибір гідроапаратури, яка відповідає па­раметрам гідросистеми та забезпечить необхідні умови роботи гідроприводу.

6. Гідравлічний розрахунок привада

В першу чергу визначимо втрати на місцевих опорах, до яких,згідно зі схемою гідроприводу, належать: вхід в систему (ζ_вх = 0,5); вихід із системи (ζ_вих= 1,0); відводи (ζ_Β = 0,14); штуцери (ζ_ш = 0,6); трійники (ζ_т = 0,1).

Витрати лініях:

- в напірній

(6.1)

- в зливні лінії:

Розглянемо систему при висуванні циліндрів. Маємо: лінії 1 і 3 -напірні (вхід в систему - 1, вихід із системи - 1, відводи - 2, штуцери - З, трійники - 2) та лінії 2 і 4 - зливні (вхід в систему - 1, вихід із системи - 1, відводи - 3, штуцери - 6, трійники - 1).

Втрати тиску будемо розраховувати за наступною формулою:

де ζ - коефіцієнт місцевого опору;

ρ - густина робочої рідини, кг/м³;

Q - напір на відповідній лінії, м³/с;

d — діаметр відповідної лінії, м.

Користуючись формулою (6.5), складаємо табл. 6.1 та 6.2

Таблиця 6.1 - Місцеві втрати при висуванні циліндра

	Лінія		Q, м3/с		Σζ		ΔpM, Па
1		0,0018		3,78		1397,751
2		0,0009		5,62		20294,309
3		0,000586		3,78		148,143
4		0,00115		5,62		33134,844

Таблиця 6.2 - Місцеві втрати при втягуванні циліндра

Лінія	Q, м3/с	Σζ	ΔpM, Па
1	0,001214	3,78	635,802
2	0,00238	5,62	141919,856
3	0,0018	3,78	1397,751
4	0,0009	5,62	20294,309

Для розрахунку втрат тиску по довжині скористаємося наступною фо­рмулою:

де λ - коефіцієнт втрат по довжині;

1 - довжина трубопроводу, м.

В свою чергу коефіцієнт втрат по довжині визначається наступ­ним чином:

де Re - критерій Рейнольда.

де ν - коефіцієнт кінематичної в'язкості, м²/с.

Для масла марки ИГП-18 коефіцієнт кінематичної в'язкості ν = 18,5-10⁶м²/с.

Довжиною трубопроводу задаємося із рекомендацій, що до вер­статного гідроприводу:

напірна лінія 1:1 = 2,5 м; напірна лінія 3: 1 = 3,0 м;

зливна лінія 2: 1 = 2,8 м;

зливна лінія 4: 1 = 2,8 м.

На основі проведених розрахунків згідно формул (6.8), (6.7) та (6.6) заповнюємо табл. 6.3 та табл. 6.4, що відповідають режимам ви­сування та втягування відповідно.

Таблиця 6.3 - Втрати по довжині при висуванні поршня

Лінія	Q, м3/с	l,м	Re	λ	Δpт, Па
1	0,0018	2,5	2477,7	0,044846	829,152
2	0,0009	2,8	3097,1	0,042413	21441,972
3	0,000586	3	806,6	0,05937	139,608
4	0,000115	2,8	395,7	0,070939	585,547

Таблиця 6.4 - Втрати по довжині при втягуванні поршня

Лінія	Q, м3/с	l,м	Re	λ	Δpт, Па
1	0,001214	2,5	1671,0	0,049487	416,188
2	0,00238	2,8	8190,0	0,033259	117584,484
3	0,0018	3	2477,7	0,044846	994,982
4	0,0009	2,8	3097,1	0,042413	21441,972

Для розрахунку втрат тиску в гідравлічних апаратах скористаємося па­раметрами, вибраних раніше гідроапаратури (див. розділ 4.), та схемою при­воду для визначення кількості та місця розташування гідроапаратів.

Р озрахунок втрат гідроапаратури, крім розподільника, проводиться за формулою:

Втрати розподільника:

Результати розрахунків проведених за формулами (6.9) та (6.10) зане­семо в табл. 6.5 татабл. 6.6, що відповідають режимам висування та втя­гування відповідно.

Таблиця 6.5 - Втрати тиску в гідравлічних апаратах при висуванні поршня.

Лінія	Qф, м3/с	Гідроапарат	Qном, м3/с	Δpном, МПа	ΔpГА, МПа	ΣΔpГА, МПа
1	0,0018	Розподільник	0,00184	0,6	0,287	0,287
2	0,0009	Регулятор	0,00184	0,2	0,048	0,0884211
	0,000586	Розподільник	0,00184	0,6	0,030
	0,000586	Фільтр	0,00184	0,1	0,010
3	0,0018	Розподільник	0,00184	0,6	0,287	0,287
4	0,000586	Розподільник	0,00184	0,6	0,030	0,0405714
		Фільтр	0,00184	0,1	0,010

Таблиця 6.6 - Втрати тиску в гідравлічних апаратах при втягуванні поршня

Лінія	Qф, м3/с	Гідроапарат	Qном, м3/с	Δpном, МПа	ΔpГА, МПа	ΣΔpГА, МПа
1	0,001214	Розподільник	0,00184	0,6	0,131	0,131
2	0,00238	Регулятор	0,00184	0,2	0,335	0,7174149
	0,0018	Розподільник	0,00184	0,6	0,287
	0,0018	Фільтр	0,00184	0,1	0,096
3	0,001214	Розподільник	0,00184	0,6	0,131	0,168
4	0,00238	Розподільник	0,00184	0,6	0,502	0,8372344
		Фільтр	0,00184	0,1	0,167

Для визначення сумарних втрат тиску в лініях гідроприводу скориста­ємося результатами, що знаходяться в раніше створених таблиць: табл. 6.1 -табл. 6.6.

В табл. 6.7 відобразимо сумарні втрати в лініях при режимі висування поршня в гідроциліндрі, що є результатом табл. 6.1, табл.6. З і табл. 6.5.

В табл. 6.8 відобразимо сумарні втрати в лініях при режимі втягування поршня в гідроциліндрі, що є результатом табл. 6.2, табл. 6.4 і табл. 6.6.

Таблиця 6.7 - Сумарні втрати в лініях при режимі висування поршня

Лінія	ΔpM, Па	Δpт, Па	ΣΔpГА, МПа	ΣΔpГА, МПа
1	1397,751	829,152	0,287	0,289227
2	20294,309	21441,972	0,0884211	0,130157
3	148,143	139,608	0,287	0,287288
4	33134,844	585,547	0,0405714	0,074292

Таблиця 6.8 - Сумарні втрати в лініях при режимі втягуванні поршня

Лінія	ΔpM, Па	Δpт, Па	ΣΔpГА, МПа	ΣΔpГА, МПа
1	635,802	416,188	0,131	0,132052
2	141919,856	117584,484	0,7174149	0,976919
3	1397,751	994,982	0,168	0,170393
4	20294,309	21441,972	0,8372344	0,878971

Список використаної літератури

1. Свешников В. К., Усов А. А. Станочные гидроприводы: 2-е узд., пе-рераб. и доп. - М. Машиностроение, 1988. - 512 с. ил.

2. Методические указания к курсовому проекту по курсу „Средства ги­дропневмоавтоматики" „Расчёт гидравлической сети" для студентов специа­льности 12.11 дневной и вечерней форм обучения. Составитель Якуба А. Р. - Харьков: ХПИ, 1990. - 19 с.