2.8.11. Выбор гидроаппаратуры

Тип и марку отдельных элементов гидроаппаратуры выбирают (табл. 16.9) по давлению на их входе и фактическому расходу, проходящему через них.

В технических характеристиках гидроаппаратов приводится потеря давления Р_ном при номинальном (табличном) расходе Q_ном. Как правило, не удается подобрать гидроаппарат, у которого фактический расход Q_ф соответствует Q_ном, а значит и потери давления фактические Р_ф будут отличаться от Р_ном.

Определить фактические потери можно по формуле:

.

2.8.12. Определение потерь давления и объёмных потерь системе гидропривода

1. Определение потерь давления

При движении жидкости по трубопроводам гидропривода, при прохождении жидкости через контрольно-регулирующую и распределительную аппаратуру возникают потери давления. Поэтому давление выбранного насоса должно быть достаточным для обеспечения необходимого усилия или крутящего момента гидродвигателя и преодоления потерь давления, возникающих в трубопроводах, клапанах, дросселях и т.д.

Таблица 2.9

Гидравлические аппараты

Типоразмер	Номинальный расход, л/с				Потери давления при номинальном расходе, МПа	Утечки масла, л/с
Обратные клапаны типа Г51-2
Г51-21	0,13				Не более 0,2	До 0,00008
Г51-22	0,3
Г51-23	0,6
Г51-24	1,2					До 0,00013
Г51-25	2,4
Г51-26	4,7
Г51-27	9,4
Гидрораспределители типа Г74-1 (номинальное давление 0,3-8 МПа)
Г51-12	0,3				Не более 0,2	0,0004
Г51-13	0,6
Г51-14	1,2					0,0009
Г51-16	2,4
Гидрораспределители типа МН (номинальное давление до 32 МПа)
10 МН	0,26				Не более 0,4	0,003
12 МН	0,4
20 МН	1,05					0,005
25 МН	1,7					0,007
32 МН	2,7
40 МН	4,2					0,009
50 МН	6,7					0,1
Фильтры типа С42 (рабочее давление до 0,6 МПа)
0,05С42 11 12 13 14	2 3 8 18				0,5
0,08С42 11 12 13 14	3 8 18 35				0,5
0,15С42 11 12 13 14		8 18 35 70			0,5
Фильтры типа Г41 (рабочее давление до 6,5 МПа)
0,08Г41 11 12 13 14		0,05 0,13 0,3 0,6			0,1
0,12Г41 11 12 13 14		0,08 0,2 0,4 0,8			0,1
0,2Г41 11 12 13 14		0,13 0,3 0,6 1,2			0,1

Суммарные потери давления в гидросистеме гидропривода Р определяются по зависимости

, (2.47)

где – потери давления при трении движущейся рабочей жидкости в трубопроводах; – потери давления в местных сопротивлениях трубопроводов; – потери давления в гидроаппаратуре.

Потери давления на трение

,

где Р_тр.вс, Р_тр.н, Р_тр.сл – потери давления в трубопроводах всасывания, нагнетания, слива.

Потери давления на отдельных участках трубопроводов

.

Здесь  – плотность жидкости;  – коэффициент сопротивления трения; D_у – внутренний диаметр трубопровода; l – длина участка трубопровода; v – скорость движения жидкости на рассматриваемом участке трубопровода.

Для определения коэффициента сопротивления трения предварительно определяется число Рейнольдса

,

где – коэффициент кинематической вязкости жидкости.

При Re > Re _кр режим движения является турбулентным, при Re < Re _кр – ламинарным. Величина критического числа Рейнольдса зависит от конструктивной формы канала, наличия внешних возмущений и т.д. Значение критического числа Re для некоторых конструктивных форм трубопроводов, применяемых в гидроприводе, при практических расчетах можно принимать по табл. 2.10.

Таблица 2.10

Значения критических чисел Re

Форма канала	Re кр
Круглые гладкие трубы	2000 - 2300
Гибкие шланги	1200
Окна цилиндрических золотников	260
Плоские и конусные клапаны	20 - 100
Распределительные краны	550 - 570

При ламинарном режиме движения коэффициент  определяется по следующим формулам:

• для гладких труб и шлангов без резких сужений и загибов

;

• для гибких рукавов, длиной до 700 мм

.

При турбулентном движении при числах Рейнольдса 2300<Re< , коэффициент сопротивления для стальных труб определится по формуле Блазиуса:

;

Абсолютная шероховатость  определяется по табл. 2.11.

При турбулентном режиме движения, в зоне доквадратичного сопротивления, т. е. при <Re< ^, коэффициент сопротивления трения определится по формуле А. Д. Альштуля

.

В зоне автомодельности (режим турбулентный) при Re> коэффициент сопротивления трения определяется по формуле Б. Л. Шифринсона

.

Таблица 2.11

Абсолютная шероховатость для трубопроводов из различных материалов.

Материал труб	Значение , мм
Чугунное литье	0,25
Стальные холоднотянутые и холоднокатаные ГОСТ 8734 - 58	0,04
Стальные горячекатаные ГОСТ 8732 - 70	0,04
Медные, латунные, свинцовые	0,0015 - 0,01
Алюминиевые и из алюминиевых сплавов, холоднотянутые	0,0015 - 0,06
Стеклянные	0,0015 - 0,01
Рукава и шланги резиновые	0,03

Потери давления на отдельных местных сопротивлениях определяются по формуле

,

где  – коэффициент местного сопротивления, численное значение которого может быть взято из справочной и учебной литературы, v – скорость в сечении за местным сопротивлением; b – поправочный коэффициент, определяемый по рис. 62.

При определении местных потерь давления структурная схема гидропривода – известна, тип и число местных сопротивлений можно определить на каждом участке гидропривода по схеме. При этом необходимо учитывать все повороты трубопровода, изменение сечения трубопроводов, установку контрольно-регулирующей, распределительной аппаратуры и других элементов гидропривода.

Рис. 62. Зависимость поправочного коэффициента местного

сопротивления от числа Рейнольдса

Потери давления на гидроаппаратуре , входящих в уравнение (2.47), определяются как сумма потерь давления на отдельных гидроаппаратах ( ), установленных на нагнетательном, сливном, и всасывающем трубопроводах. Порядок выбора гидроаппаратуры и определения потерь давления, возникающих при прохождении через них жидкости приведен в п. 2.8.11.