3.3 Расчет пневматических трубопроводов

Гидравлический расчет пневматических трубопроводов проводится по методике, изложенной в пунктах 3.2.1 и 3.2.2 для расчета гидравлических трубопроводов, с учетом некоторых особенностей рассмотренных ниже (оформление результатов расчетов по пневмотрубопроводам осуществляется аналогично расчетам гидротрубопроводов, поэтому общие положения не повторяются). Внутренний диаметр пневматических трубопроводов системы автоматизации и управления определяется по формуле [6]

, м, (34)

где Q₁ - расход сжатого воздуха по участку трубопровода, м³/с;

V₁ - скорость воздуха на участке трубопровода, м/с;

₀ и ₁- плотность воздуха при атмосферном давлении и при давлении, равном в пневмосистеме. Выбираются ₀ и ₁ по таблице [6], из которой определяем, что ₀ = 1,12 кг/м³ (при атмосферном давлении) и ₁ = 7,33 кг/м³ (при давлении, равном 0,6 МПа).

Скорость воздуха в трубопроводах пневматических систем автоматизации и управления при давлении (0,5 - 0,6) МПа принимается в пределах (6-12) м/с [6].

Если принять, что Q₁ = 4,6 10^-3 м³/с; V₁ = 8 м/c; ₀ = 1,12 кг/ м³ и ₁ = 7,33 кг/ м³ , тогда

м = 10,6 мм.

По таблице 8 выбирается трубопровод с условным проходным диаметром, равным 12 мм (для давления до 6,3 МПа ) и d_ВН = 12 мм.

Фактическая скорость воздуха в трубопроводе вычисляется по формуле

, м/с, (35)

по которой определяем, что

м/с.

Число Рейнольдса, определяется по формуле (29), принимая кинематический коэффициент вязкости воздуха _В = 0,1510^-4 м²/с [7],

.

Так как вычисленное значение критерия Рейнольдса 2300 < 4968 < 10⁵, тогда коэффициент трения для стальных трубопроводов вычисляется по формуле (33) и

.

Потери давления на трении в трубопроводе вычисляются по формуле (28) и при длине трубопровода l = 0,8 м составляют

Па = МПа.

3.4 Задания для выполнения гидравлических расчетов

трубопроводов систем автоматизации и управления

Выполнить гидравлические расчеты трубопроводов для систем автоматизации и управления (станка, робота) по исходным данным, приведенным в таблице 11, с учетом того, что номинальное давление рабочей жидкости в системе Р=6,3 МПа, плотность рабочей жидкости  = 900 кг/м³, кинематическая коэффициент вязкости рабочей жидкости м²/с.

В таблице 11 буквы NN в формулах для вычисления длины трубопровода и расхода жидкости означают две последние цифры из зачетной книжки студента. Если две последние цифры представляют собой нули, тогда вместо 00 необходимо использовать множитель, равный 1,00.

Таблица 11 - Исходные данные для гидравлического расчета трубопроводов систем автоматизации и управления

№ трубопровода	Назначение трубопровода для подачи рабочей среды	Длина трубопровода L, мм	Расход жидкости Q, л/мин
1	От бака рабочей жидкости до гидронасоса	600 (2-0,NN)
2	От гидронасоса к гидрораспределителю	800 (2-0,NN)
3	От гидрораспределителя к гидроцилиндру	450 (2-0,NN)
4	От гидроцилиндра к гидрораспределителю	550 (2-0,NN)
5	От гидрораспределителя к баку рабочей жидкости	400 (2-0,NN)