1 – гідродвигун подвійної дії;
2 – гідро розподільник трьохпозиційний;
3 – дросель регулюючий;
4 – гідробак з атмосферним тиском;
5 – клапан переливний;
6 – гідробак;
7 – насос.
Рисунок 1 - Кінематична схема гідроприводу з дроселюючим розподільником.
Гідро лінії:
а-б - всмоктуючи;
в-г - напірна;
д-л - зливна;
о-т - зливна;
р-к - лінія управління.
Схема руху потоку рідини
 Б – Н – РДР – Цл/Цп – РДР – Б
– К – Б
1. Вибір номінального тиску із ряду встановлених стандартних значень
Згідно вхідних даних приймаємо Рном=16 МПа
2. Характеристика робочої рідини
Робоча рідина в гідроприводах призначена для приведення в дію робочих органів вузлів і механізмів. На стан робочої рідини впливає широкий діапазон робочих температур, а також наявність великих швидкостей потоку і високих тисків. Робоча рідина виконує наступні функції:
- використовуються для змащування поверхонь, що труться гідромашин та інших гідро-пристроїв в результаті чого між двома поверхнями зменшується сила тертя;
- призначена для відводу теплоти від більш нагрітих поверхонь гідромашин;
- уносить продукти зносу та інші частинки забруднення.
Робочі рідини,які використовують в гідроприводах поділяються на чотири групи: нафтові, синтетичні, водо-полімерні та емульсіонні.
3. Вибір робочої рідини
Приймаємо робочу рідину: мастило індустріальне И-20 з густиною ρ=886 кг/м³; кінематична в’язкість при температурі 20˚С ν=100 мм²/с.
4. Розрахунок діаметра гідроциліндра
Діаметр гідроциліндра визначається із співвідношення:
 , м
де  - площа поршня
 - зусилля на штоку
 - номінальний тиск
 - механічний ККД гідроциліндра
Визначаємо робочу площу поршня:
 , м²
 м²
 м
 м
Діаметр гідроциліндра та його штока уточнюємо по стандарту. Приймаємо D=160 мм; d=70мм.
5. Вибір насоса
Визначаємо потужність гідроциліндра:
 , Вт
де  - швидкість переміщення поршня;
 - ККД гідроциліндра
 Вт
Визначаємо потужність насоса:
 , Вт
де  - коефіцієнт запасу по швидкості
 - коефіцієнт запасу по зусиллю
 - потужність одночасно працюючих двигунів
 Вт=10,3 кВт
Визначаємо необхідну подачу насоса:
 , л/с
 м³/с л/с
По відомим величинам тиску Р =16 МПа i подачі Q=0,6 л/с, обираємо аксіально-поршневий насос 210 (Додаток ), робочий об’єм насоса Vo=11,6 см³, об’ємний ККД η = 0,95, повний ККД η=0,88, швидкість обертання вала n =2800 -5000 об/хв. Частоту обертання вала насоса, яка забезпечує необхідну подачу Q=0,6 л/с, знаходимо за формулою:
 , об/хв
де  - кількість насосів
 - робочий об’єм насоса
 - об’ємний ККД насоса
 об/хв
6. Вибір розподільника
По номінальному тиску, подачі насоса і кількості гідро двигунів визначаємо гідро розподільник типу Р75 – В3А.
7. Розрахунок трубопроводів
По відомій витраті та середній швидкості визначаємо діаметр трубопроводів:
- всмоктуючий
 , м
де  м/с – рекомендована швидкість для всмоктуючого трубопроводу
 м
Отриманий діаметр округлюємо до найближчого з нормального ряду по ГОСТ 12447 – 80 (Додаток Г). Приймаємо  =28 мм, товщина стінки  =3 мм.
- напірний
 , м
де  м/с – рекомендована швидкість для напірного трубопроводу
 м
Приймаємо  =12 мм, товщина стінки =3 мм.
- зливний
 , м
де  м/с – рекомендована швидкість для зливного трубопроводу
 , м³/с
 м³/с
 м
Приймаємо  =48 мм, товщина стінки =3 мм.
Уточнюємо швидкість руху рідини в напірному трубопроводі
 м/с
 м/с
Уточнюємо швидкість руху рідини у зливному трубопроводі
 м/с
 м/с
Таблиця 1
Найменування
гідро ліній
|
Рекомендаційні значення
швидкостей, м/с
|
Розрахункові значення
швидкостей, м/с
|
| напірні |
3÷8 |
5,3 |
| зливні |
1,5÷2,5 |
2 |
8. Розрахунок втрат тиску у гідролініях
Розрізняють два види втрат тиску: втрати на тертя по довжині, залежні в загальному випадку від довжини i розмірів поперечного перетину трубопроводу, його шорсткості, в’язкості рідини, швидкості течії та втрати в місцевих опорах – коротких ділянках трубопроводів, в яких відбувається зміна швидкості по напряму величини або по напряму.
Для напірної лінії
де  - витрати на тертя;
 - сума втрат в місцевих опорах.
При русі води в круглих трубах постійного перебігу втрати натиску на тертя визначаються по формулі Дарсі – Вейсбаха:
де  - коефіцієнт гідравлічного тертя по довжині
 - довжина трубопроводу;
 - діаметр трубопроводу;
 - середня швидкість перебігу рідини.
Для ламінарного режиму руху в круглій тpyбi коефіцієнт визначається по теоретичній формулі:
у якій  - число Рейнольдса
 м
 м
 м
Для зливної лінії
 м
 м
 м
Будуємо замкнуті контури
Втрати тиску в напірній гідро лінії
 МПа
де  - втрати тиску на тертя
 Па
 Па
 - місцеві втрати тиску
 Па
де  - динамічна в’язкість рідини
 - для сталевих труб
 Па
 - втрати тиску в гідро розподільнику
 МПа
 МПа
Втрати тиску в зливній гідро лінії
МПа
Па
 Па
Па
 Па
 МПа
 МПа
Загальні втрати тиску в гідро лініях
 МПа
9. Розрахунок потужності гідроприводу
 Вт
 Вт=10,3 кВт
Список використаної літератури
1. Холин K.M., Никитин О..- M. Машиностроение , 1989-264c.
2. Латшена Н.., Макашова O.B., Медведев P.M. «Техническая термодинамика с основами теплопередачи и гидравлики» М. Машиностроение 1998 г .
3. Цыбин А.. Шанаев И.. - Гидравлика и насосы – М. Высшая школа . 1976, 256 с.
4. Семедуберский М ..-«Насосы , компрессоры , вентиляторы».
|
