Определение объемных потерь и производительности насосной установки
Рассчитываем объёмные потери, то есть внутренние утечки для напорной линии каждого гидравлического исполнительного органа. При этом суммируются объёмные потери не только на работающем участке системы, но и на аппаратах, соединённой с напорной линией рассматриваемого участка. При проектных предварительных расчётах объёмные потери могут определяться для гидравлических аппаратов:
9.1 Гидромотор, обеспечивающий выдвижение-втягивание руки манипулятора
для гидромотора:
;
для гидрораспределителя:
для регулятора расхода:
Суммарные потери:
9.2 Гидромотор, обеспечивающий вертикальное перемещение руки манипулятора
для гидромотора:
;
для гидрораспределителя:
для регулятора расхода:
Суммарные потери:
9.3 Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий захват заготовки
для гидромотора:
;
для гидрораспределителя:
для регулятора расхода:
для клапана усилия зажима:
Qкуз=0,8 л/мин
Суммарные потери:
9.4 Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий поворот руки манипулятора
для гидромотора:
;
для гидрораспределителя:
для регулятора расхода:
Суммарные потери:
9.5 Поворотный гидродвигатель, обеспечивающий поворот схвата
для гидромотора:
;
для гидрораспределителя:
для регулятора расхода:
Суммарные потери:
9.6 Определение объемных потерь на приборах
для напорного фильтра:
для распределителей:
9.10 Определение максимальной производительности насоса
Определяется необходимая наибольшая подача рабочей жидкости для каждого гидравлического исполнительного органа:
,
где
- максимальный расход рабочей жидкости
для гидравлического исполнительного
органа;
- суммарные объёмные потери.
Q=38,4+40+1,5+0,25724+0,23224+1,073+0,27304+0,27304+0,00018+0,1+
+0,1=82,2 л/мин
10.Выбор насоса
С целью повышения общего КПД гидросистемы добавим в нее гидроаккумулятор, который будет обеспечивать увеличение расхода в нужные моменты. Поэтому выбираем по каталогу насос с меньшей подачей нежели та, что была расчитана выше: 100Г12-33АМ со следующими характеристиками:
рабочий объём, см3 8…125;
номинальная частота вращения, мин-1 960;
номинальная подача, л/мин 27,6;
полный К.П.Д. 0,85;
номинальное давление на входе, МПа 6,3;
Эти характеристики выбраны неспроста. При таком расходе насоса он будет способен зарядить гидроаккумулятор при холостых ходах некоторых исполнительных органов, т.е. в моменты, когда большой расход в системе не нужен. Величина расхода была вычислена с помощью диаграммы расходов.
11.Корректировка расчета давления в системе Зная, расход на управляющем участке системы, произведем расчет потерь давления на следующих приборах:
- распределители Р8 и Р9:
- напорный фильтр
Рассчитаем диаметры трубопровода для оставшейся части системы:
С целью уменьшения потерь на трение примем из стандартного ряда значение d=25мм.
Вычислим величины чисел Рейнольдса для остальной части гидросистемы:
;
Рассчитаем значения коэффициентов сопротивления трению по длине трубопроводов линии напора и слива:
Вычислим потери давления на трения для оставшейся части системы:
Расчет потерь на местные сопротивления проведем по следующей формуле:
где ∑ξ – суммарный коэффициент местных потерь как сумма коэффициентов местных сопротивлений, выбранных из справочников в зависимости от типа местного сопротивления;
В нашем случае мы имеем следующие сопротивления: тройники и резкие повороты трубопровода. Коэффициенты суммарных потерь последних соответственно равны 2,25 и 2. Тогда получим:
Определяем потери давления в напорной и сливной линиях по формулам:
;
;
Для расчета максимального рабочего давления прибавим полученные величины потерь давления к максимальному давлению, уже рассчитанному ранее. Этим давлением является давление в системе поворотного гидродвигателя, обеспечивающего захват заготовки. Тогда получим:
р=3,24+0,15+0,15=3,54 МПА.