Частота обертання вала насоса

Частота обертання вала насоса

Z=1- кількість насосів;

робочий об’єм насосу;

обємний ККД насосу;

подача насосу.

960---1730---1920

Обертання вала насоса входить в задані технічною характеристикою межі, отже насос вибрано правильн.

4.2 Вибір розподільника і фільтра

По заданому тиску і подачі насоса вибираємо секційний розподільник

Р-20 Табл.М2 [1]

Технічна характеристика розподільника Р-20

Потік рідини, л/с	1,67
Номінальний тиск, МПа
Кількість золотників	1-8
Втрати тиску, МПа	0,18

Фактичні втрати тиску в розподільникау уточнюємо за формулою

По розрахованій подачі насоса вибираємо сітчастий фільтр ФС-

Табл. Р.2 [1]

Технічна характеристика фільтру ФС-

Умовний прохід, мм
Номінальна пропускна можливість, л/хв
Номінальний тиск, МПа	6,3
Тонкість фільтрації, мкм
Втрата тиску при номінальній витраті, кПа
Маса, кг	16,5

Фактичні втрати тиску в фільтрі уточнюємо за формулою

4.3 Розрахунок гідроліній.

Гідролінія-трубопровід, призначений для транспортування робочої рідини.

Допустима швидкість робочої рідини в гідролініях вибирається по таблицям на с.13-14 [1]

Приймаємо для гідроліній:

Всмоктувальної 1.493 м/с

Напірної насоса 3,822 м/с

Напірної гідроциліндра 3,822 м/с

Напірної гідромотора = 3,822 м/с

зливної 0,955 м/с

Внутрішній діаметр трубопровода розраховується за формулою d=1.13

де с. 62 приймаємо стандартні значення діаметрів і по ним розраховуємо фактичну швидкість руху робочої рідини за формулою

Товщина стінки металевого трубопроводу розраховується за формулою

, де номінальний тиск к=3-коефіцієнт запасу міцності, [ допустиме напруження на розтяг труби с.14 [1].

Стандартні значення товщин стінок трубопроводу приймаємо по таблиці Т.1[1] с.63.

1.Всмоктувальна гідро лінія.

Витрата рідини м/с

Діаметр трубопровода м=32 мм

Приймаємо стандартне значення із таблиці С.1[1] с.62: м

Фактична швидкість м/с

Товщина стінки трубопроводу

Приймаємо стандартне значення із таблиці Т.1 [1] с.63:

2. Напірна насоса

Витрата рідини м/с

Приймаємо стандартне значення із таблиці С.1[1] с.62: м

Фактична швидкість м/с

Товщина стінки трубопроводу

Приймаємо стандартне значення із таблиці Т.1 [1] с.63: 1 мм

3. Напірна гідроциліндра.

Витрата рідини

Діаметр трубопровода

Приймаємо стандартне значення із таблиці С.1[1] с.62: м

Фактична швидкість м/с

Товщина стінки трубопроводу

Приймаємо стандартне значення із таблиці Т.1 [1] с.63: 1 мм

4. Напірна гідромотору.

Витрата рідини

Діаметр трубопровода

Приймаємо стандартне значення із таблиці С.1[1] с.62: м

Фактична швидкість м/с

Товщина стінки трубопроводу

Приймаємо стандартне значення із таблиці Т.1 [1] с.63: 1 мм

5. Зливна гідро лінія.

Витрати рідини

м/с

Діаметр трубопровода м=33 мм

Приймаємо стандартне значення із таблиці С.1[1] с.62: м

Фактична швидкість м/с

Товщина стінки трубопроводу

Приймаємо стандартне значення із таблиці Т.1 [1] с.63:

4.4 Розрахунок втрат тиску в гідросистемі.

Загальні втрати тиску визначаються сумою всіх втрат в окремих елементах гідросистеми:

Р= ,

сумарні втрати тиску на тертя по довжині труби;

сумарні місцеві втрати тиску;

сумарні втрати тиску в гідроагрегатах (розподільнику і фільтру);

Втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу при роботі гідроциліндру

=

Втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу при роботі гідромотору

=

де втрати тиску на тертя по довжині відповідних трубопроводів, кПа.

Втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу, кПа:
де

коефіцієнт опору тертю;

довжина і діаметр ділянки трубопровода, м;

V- середня швидкість руху рідини, м/с.

Коефіцієнт опору тертю для ламінарного режиму (Re≤2320)

Для турбулентного режиму при 2320≤ Re≤80000

Число Рейнольда Re= .

Значення кінематичної в’язкості для масла И-12А знаходимо із таблиці Ж.1 [1] с. 44 і заносимо до таблиці 1.

Залежність густини робочої рідини від температури візначається за формулою , де - температурний коефіцієнт розширення мінерального масла; - густина масла И-12А при температурі із таблиці Є.1 [1] с. 43. Дані густини записуємо до таблиці

Таблиця 1

	-20
,					9,7	5,7

Розрахунок втрат тиску на тертя виконуємо табличним методом.

1. Всмоктувальна гідролінія.

2.3 м

Таблиця 2

			Re=	Формула для	Числове значення
			-	-	-	кПа
-20			30,24		2,48	181,18
			251,46		0,298	21,46
					0,072	4,99
					0,045	3,15
	9,7				0,038	2,62
	5,7				0,033	2,24

2. Напірна насоса.

2.7 м

Таблиця 3

			Re=	Формула для	Числове значення
			-	-	-	кПа
-20			48,38		1,55
			402,316		0,186	164,87
					0,045	38,42
					0,04	34,47
	9,7				0,095	80,65
	5,7				0,056	46,93

3. Напірна гідроциліндра.

6,2 м

Таблиця 4

			Re=	Формула для	Числове значення
			-	-	-	кПа
-20			48,38		1,55
			402,316		0,186	378,6
					0,045	88,23
					0,04	79,15
	9,7				0,095	185,2
	5,7				0,056	107,77

4.Напірна гідромотора.

5,2 м

Таблиця 5

			Re=	Формула для	Числове значення
			-	-	-	кПа
-20			48,38		1,55
			402,316		0,186	317,53
					0,045
					0,04	66,38
	9,7				0,095	155,32
	5,7				0,056	90,39

5. Зливна гідро лінія

8,2 м

Таблиця 6

			Re=	Формула для	Числове значення
			-	-	-	кПа
-20			1,392		53,87	15,233
			11,579		6,47	1,803
			47,826		1,56	0,419
			115,789		0,64	0,176
	9,7		226,804		0,33	0,088
	5,7		385,965		0,194	0,051

Втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу при роботі гідроциліндру

=

Втрати тиску на тертя по довжині трубопроводу при роботі гідромотору

=

де втрати тиску на тертя по довжині відповідних трубопроводів, кПа.

Розрахунок втрат тиску на тертя по довжині трубопроводів в залежності від температури виконуємо табличним методом.

Таблиця 7

	-20
		945,33	220,28	196,09	453,75	264,76
		823,9	191,82	170,55	393,99	231,08

Сумарні втрати тиску при роботі гідроциліндру

Сумарні втрати тиску при роботі гідромотору

втрати тиску в розподільнику, втрати тиску в фільтрі

Розрахунок сумарних втрат тиску в залежності від температури виконуємо табличним методом.

Таблиця 8

	-20
			445,86	421,67	679,33	490,34
			417,4	396,13	619,57	456,66

За даними таблиць будуємо графіки залежності сумарних втрат тиску від зміни температури при роботі гідроциліндру і при роботі гідромотору на рис. 1.

Із ординати, яка відповідає значенню 0,06 0,06 МПа=840 кПа, проводимо горизонталь. Ця лінія перетинає графік в т.1 з температурою , а графік вт. 2 з температурою . Це означає, що при роботі на температурах віще 6 втрати тиску при роботі гідроциліндру будуть меншими, ніж 6% від при роботі на температурах вище 4 . Отже, гідропривід спроектовано оптимально.

4.5 Розрахунок ККд гідроприводу.

ККД гідроприводу дозволяє оцінити ефективність спроектованої гідросистеми.

Гідравлічний ККД гідроприводу розраховується по сумарним втратам тиску в гідросистемі

Механічний ККД гідроприводу визначається за формулою

Механічний ККД насосу

Механічний ККД розподільника приймаємо

Механічний ККД гідро двигуна

1

Об’ємний ККД гідроприводу визначається за формулою

,

Із технічної характеристики об’ємний ККД насосу 0,92; об’ємний ККД розподільника

[1];

Загальний ККД гідроприводу

Значення загального ККД гідроприводу входит в межі 0,6…0,8, отже, гідропривід спроектовано правильно.

4.6 Вибір силового гідроциліндра.

Діаметр гідроциліндра визначають із умови забезпечення потрібної швидкості переміщення поршня: D=1.13 , де швидкість переміщення поршня;

витрата робочої рідини.

D=1.13

Згідно нормалізованого порядку по Додатку Ф [1] вибираємо D=56мм= 0,056м

Проводимо перевірку діаметру із умови забезпечення заданого в умові зусилля

Т=Р=24 кН, яке діє на шток гідроциліндра:

де - максимальні втрати тиску, кПа.

29,8

Вибраний діаметр дозволяє заданим умовам роботи.

Діаметр штока d=0.7 атку Ф [1] приймаємо стандартне значення діаметру d=40 мм.

4.7 Розрахунок і вибір гідромотору.

Крутний момент на валу гідромотора визначається за формулою
звідки робочий об’єм гідромотора

Механічний ККД гідромотора 0,92 С.22 [1].

Із таблиці Н.2. [1] с. 57 вибираємо гідромотор ГМШ-32.

Технічна характеристика гідромотору ГМШ-32

Робочий об’єм,
Тиск, МПА
номінальний
максимальний
Частота обертання,
номінальна
максимальна
мінімальна	12,5
Номінальна подача, л/хв.	51,4
Номінальна потужність, кВт	9,2
Крутний момент, Н×м	59,6
ККД, %:
обємний	-
гідромеханічний
повний
Маса, кг	6,8

По робочому об’єму і подачі 1,22 л/с визначимо частоту обертання вала гідромотора

об/хв.=17,53

Частота обертання вала гідромотора знаходиться в межах, заданих технічною характеристикою, отже, гідромотор вибрано правильно.

4.8 Визначення об’єм бака робочої рідини.

В залежності від призначення та режиму роботи гідроприводу конструктивно вибираємо об’єм масляного бака. Орієнтовно приймаємо об’єм бака

W=2× W=2×76.7=153.4 л, де подача насоса, л/хв..

Згідно стандартного ряду по [1]с.24 приймаємо об’єм масляного бака W=160л.

4.9 Тепловий розрахунок гідросистеми.

Кількість теплоти Q, яку отримує гідросистема в одиницю часу, визначається за формулою , де загальний ККД гідроприводу; потужність насоса, кВт; коефіцієнт тривалості роботи під навантаженням.

Q=(1- 0,92)×17,14×0,7=0,95 кДж, де згідно с.24 [1]

Максимальна температура робочої рідини, яка досягається через 1 годину роботи після початку експлуатації гідроприводу , де максимальна температура довкілля; к – коефіцієнт тепловіддачі поверхні гідроагрегатів. Згідно с.25[1] ; F – сумарна площа тепловипромінюючих поверхонь гідроприводу,

F=0.14 F=0.14 =4,126

Температура знаходиться в установлених межах отже, допоміжних заходів по зниженню температури гідроприводу не потрібно.

Дата добавления: 2015-09-29