2 Механічний розрахунок трубопроводів та вибір їх стандартів

Механічний розрахунок необхідно проводити для напірної лінії, бо лише в ній в процесі роботи приводу виникають значні тиски.

Тиск у напірній лінії складає близько . Приймаємо, що матеріал труб – Сталь 12Х3, тоді допустиме напруження на розрив буде рівним .

Розрахункова товщина стінки труби визначається за формулою:

,мм, де

2 – множник для запасу тиску;

p – тиск у трубі, МПа;

d – внутрішній діаметр труби, мм;

m = 0.15 мм – відхилення від номінального діаметра( овальність);

n =0,9 - коефіцієнт відхилення товщини стінки;

- допустиме напруження розриву, МПа.

Для напірної лінії з розрахунковим діаметром d_н = 9,2 мм знаходимо:

.

За ГОСТ 8734-75 вибираємо труби стальні безшовні холоднодеформовані з найближчим більшим зовнішнім діаметром d_з =10 мм і товщиною стінки 1 мм, [1], c.64.

Уточнюємо швидкість руху масла в напірній лінії:

Для лінії великого тиску з розрахунковим діаметром d_н = 4,4 мм знаходимо:

За ГОСТ 8734-75 вибираємо труби стальні безшовні холоднодеформовані з найближчим більшим зовнішнім діаметром d_з = 8 мм і товщиною стінки 1 мм, [1], c.64. Уточнюємо швидкість руху масла в лінії великого тиску:

Для зливної лінії за ГОСТ 8734-75 вибираємо труби стальні безшовні зовнішнім діаметром 8 мм і товщиною стінки 1,0 мм.

Уточнюємо швидкість руху масла в зливній лінії

Для всмоктувальної лінії за ГОСТ 8734-75 вибираємо труби стальні безшовні холоднодеформовані зовнішнім діаметром 14 мм і товщиною стінки 0,6 мм.

3. Розрахунок втрат напору на дільницях трубопроводу

Втрати напору визначимо за сумою втрат по довжині труб і втрат в місцевих опорах

h = ( +  ) , с. 52

де - коефіцієнт і-го місцевого опору;

 - коефіцієнт гідравлічного тертя ;

 - швидкість руху масла.

Втрати напору в зливній лінії:

h_зл = + (5 +_зл )

де = 2,2 м

Число Рейнольдса:

Re_зл =

де  - коефіцієнт кінематичної в'язкості масла І-20А при заданій температурі Т = 58 ^оС ;

.

₅₈ = 15,2 · 10^-6 м²/с

Re_зл =  2320

Коефіцієнт гідравлічного тертя при ламінарному русі знайдемо за формулою

_зл = =

Коефіцієнти місцевих опорів при ламінарному русі рідини знайдемо за формулою:

, с. 97

де А і – коефіцієнти, які залежать від місцевого опору. В табл.4,18,[3] знаходимо коефіцієнт опору крутого повороту труби:

густина масла при заданій температурі Т = 58 ^оС:

, с. 66

При Т_о = 50 ^оС знаходимо:

кг/м³ 1, с. 56

Тоді

= 886,04 кг/м³

Втрати тиску в золотнику типу Г74-13:

, с. 53

p_ном = 0,2 МПа при Q_ном = 0,6 л/с , с. 313

Па

Аналогічно, втрати напору в фільтрі типу ФМС:

p_ном = 0,1 МПа при Q_ном = 0,3 л/с , с. 305

Па

Втрати напору в зливній лінії:

h_зл = + (5∙0,3 + 0,048 ) = 381,6 м

Тиск в нижній порожнині гідроциліндра:

р_Б = g h_зл = 886,049,81381,6 =3316887,2 Па

Визначаємо втрати напору в нагнітальній лінії

h_н = + ( + + _н )

Re_н = =

_Н = =

Втрати тиску в золотнику:

Па

- коефіцієнт опору трійника;

= 0,376

Довжина напірної лінії:

= 2,0 м

Тоді

h_н = + (0,3+ 0,376 + 0,0325 ) = 43,4 м

Напір, який створює гідромультиплікатор:

м

Втрати напору на дільниці високого тиску:

h¹_н = (2 +  )

Re =

_Н = =

h¹_н = (2∙0,3 +0,064 ) = 13,4 м

Тиск масла у верхній частині гідроциліндра:

Па