Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Поверочный расчет гидропривода

1.11.3.1 Расчет потерь давления в гидросистеме. Расчет потерь давления в гидросистеме производится для определения эффективности спроектированного гидропривода. Потери давления в гидросистеме, обусловленные трением жидкости о стенки трубопроводов и гидроагрегатов и внутренним трением жидкости, зависят от следующих факторов: длины, диаметра и формы трубопроводов, скорости течения и вязкости рабочей жидкости в трубопроводе. Для выполнения расчета потерь давления необходимо знать гидравлическую схему соединений, внутренний диаметр и длину трубопроводов, подачу насоса, вязкость и плотность рабочей жидкости.

Суммарная величина потерь давления в гидросистеме может быть определена как сумма потерь в отдельных элементах гидросистемы

, (54)

где - суммарные путевые потери давления на прямолинейных участках трубопроводов, Па;

- суммарные местные потери, Па;

- суммарные потери давления в гидроагрегатах, Па.

Суммирование потерь давления необходимо выполнять не на всех участках гидросистемы, имеющей несколько исполнительных гидродвигателей, а в магистрали каждого гидродвигателя отдельно. Для этого целесообразно разбить всю магистраль на отдельные участки, в каждом из которых равны диаметры трубопровода и скорости потока жидкости.

Суммарные потери давления при работе гидроцилиндра (см. рисунок 2) определяются из выражения

, (55)

где – путевые и местные потери на различных участках, Па;

– потери давления в распределителе и фильтре, Па.

Рисунок 19 - Гидравлическая схема соединений к расчёту потерь давления

Путевые потери определяются по формуле

, (56)

где – коэффициент трения жидкости о стенки трубопровода; – плотность жидкости, ; – длина участка трубопровода, м; – внутренний диаметр трубопровода, м; – скорость потока жидкости в трубопроводе, .

Коэффициент трения зависит от числа Рейнольдса – и в зависимости от режима течения рассчитывается по формулам:

а) при ламинарном режиме

, (57)

б) при турбулентном режиме

, (58)

В свою очередь число Рейнольдса находится из выражения

, (59)

где – кинематическая вязкость рабочей жидкости, (при ).

а) для сливного трубопровода

(ламинарный режим).

б) для напорного трубопровода

(ламинарный режим).

Коэффициент трения : а) для сливного трубопровода

б) для напорного трубопровода

Путевые потери , Па: а) для сливного трубопровода

б) для напорного трубопровода

Местные потери давления в гидросистеме , определяются по формуле

, (60)

где – коэффициент местных сопротивлений, который суммируется из коэффициентов отдельных местных сопротивлений, встречающихся на пути потока жидкости.

а) для сливного трубопровода

в) для напорного трубопровода

Потери давления в распределителе и фильтре:

(из технической характеристики Р-16),

(определены как потери в местных сопротивлениях по формуле (60)),

1.11.3.2 Расчет действительного значения КПД гидропривода. Для оптимально разработанной гидросистемы общих КПД находится в пределах . Общий КПД гидропривода определяется произведением гидравлического, механического и объемного КПД

, (61)

Гидравлический КПД рассчитывается исходя из суммарных потерь давления в гидросистеме

, (62)

Механический КПД определяется произведением механических КПД всех последовательно соединенных гидроагрегатов

, (63)

где - механический КПД насоса, ;

- механический КПД распределителя, ;

- механический КПД гидроцилиндра, ;

Объемный КПД гидропривода рассчитывают из выражения

, (64)

где - объемный КПД насоса, ;

- объемный КПД распределителя, ;

- объемный КПД гидроцилиндра, .

1.11.3.3 Тепловой режим гидросистемы. Тепловой режим гидросистемы выполняется с целью определения установившейся температуры рабочей жидкости гидропривода, уточнения объема гидробака и поверхности теплоотдачи, а также выяснения необходимости применения теплообменников.

Как высокие, так и низкие температуры рабочей жидкости оказывают нежелательное влияние на работоспособность и производительность гидрофицированных машин. Поэтому весьма важно знать граничные температуры рабочей жидкости. Минимальная температура рабочей жидкости определяется температурой воздуха той климатической зоны, в которой эксплуатируется машина. Максимальная температура жидкости зависит от конструктивных особенностей гидросистемы, режима эксплуатации гидропривода и температуры окружающего воздуха.

Повышение температуры рабочей жидкости прежде всего связано с внутренним трением масла, особенно при дросселировании жидкости. Все потери мощности в гидросистеме в конечном итоге превращаются в тепло, которое аккумулируется в жидкости.

Количество тепла, получаемое гидросистемой в единицу времени , соответствует потерянной в гидроприводе мощности и определяется по формуле