Выбор трубопроводов и расчет толщины их стенок

 

Для гидропривода машины жесткие трубопроводы изготовляют из стальных бесшовных холоднодеформированных труб по ГОСТ 8734, выполненных из стали 45.

Расчет напорного трубопровода РО1

Необходимый внутренний диаметр мм:

 

(2.18)

 

где  - допустимая скорость ( - для напорного трубопровода).

 

 

Наружный диаметр , мм:

 

 (2.19)

 

где  - минимальная толщина стенки, мм:

 

 (2.20)

 

где  - максимальное давление жидкости, Па;

 - допускаемое напряжение разрыву, Па:

(2.21)

где  - предел прочности Па (для стали 45 ).

,

,

 

С учетом отклонения

Расчет напорного трубопровода РО2

Необходимый внутренний диаметр , мм:

 

 

Минимальная толщина стенки , мм:

 

 

Наружный диаметр , мм:

 

 

Принят из ряда стандартных .

, (2.22)

.

 

Принимаем из ряда стандартных =8 мм.

Расчет всасывающего трубопровода

Необходимый внутренний диаметр , мм:

 

, (2.23)

 

где  - суммарная производительность насосов, м³/с:

 

; (2.24)

 

 - допустимая скорость (  - для всасывающих трубопроводов).

 

,

 

Толщина стенки принята  для обеспечения соединения труб.

Наружный диаметр , мм:

 

 

С учетом отклонения

Расчет сливного трубопровода.

Необходимый внутренний диаметр , мм:

 

,(2.25)

 

где  - допустимая скорость, м/с (  - для сливных трубопроводов).

 

 

Толщина стенки принята  для обеспечения соединения труб.

Наружный диаметр , мм:

 

С учетом отклонения

 

Выбор распределителей

 

Распределители выбирают по принципиальной схеме (числу позиций и линий, с открытым или закрытым центром), по расходу и давлению жидкости, а также по заданному типу управления . Для управления РО1 выбран трехпозиционный, четырехлинейный распределитель с закрытым центром и гидравлическим управлением. Для управления РО2 выбран трехпозиционный, четырехлинейный распределитель с открытым центром и электрическим управлением.

Таблица 2.6 – Характеристики распределителей

Рабочий орган	РО1	РО2
Тип распределителя	В	1Р
Диаметр условного прохода, мм	16	32
Расход рабочей жидкости, л/мин: номинальный максимальный	125 240	700 900
Номинальное давление в напорной линии, МПа	32	32
Схема исполнения	с закрытым центром	с открытым центром
Вид управления	Электрическое	электрическое
Упрощенное обозначение	В.E.16.44	1Р.И.32.64

Выбор фильтров

 

Фильтры выбирают по требуемой тонкости фильтрации (обычно 10…40мкм) и по расходу жидкости . Пропускная способность фильтровальной установки , л/мин:

 

 , (2.26)

 

.

Таблица 2.7 – Характеристики фильтров

Марка (тип) фильтра	Количество фильтров	Тонкость фильтрации, мкм	Номинальный расход, л/мин	Суммарный расход, л/мин
1.1.50 – 25	2	25	250	500

 

Выбор предохранительных клапанов

 

Предохранительные клапаны выбирают по расходу в защищаемой линии и по максимальному давлению в защищаемой линии (оно должно быть не менее желаемого давления настройки). Для первичной защиты гидропередачи РО1 и РО2 выбран управляемый клапан непрямого действия. Для вторичной защиты РО1 и РО2 выбраны клапаны прямого действия .

Таблица 2.8 – Характеристики клапанов первичной защиты по ТУ2-053-5749043-002-88

Параметр	РО1	РО2
	Диаметр условного прохода, мм 30мм
Расход жидкости, л/мин: номинальный максимальный	250 350	250 350
Упрощенное обозначение	30-20-133	30-25-11

Давление настройки первичной защиты , Па:

. (2.27)

 

гидропередачи РО1:

 

 

гидропередачи РО2:

 

 

Давление настройки вторичной защиты , Па:

 

. (2.28)

 

гидропередачи РО1:

 

 

гидропередачи РО1:

 

Проверочный статический расчет объемной гидропередачи

Цели и условия расчета

Цели: определение потерь давления на пути от насосов до гидродвигателей и до бака, вращающих моментов и сил на выходных звеньях гидродвигателей и на рабочих органах, корректировка параметров привода (при необходимости).

Условия: движения рабочих органов установившиеся; температура жидкости равна 20^оС.

3. 2 Расчетная схема. Определение потерь давления

 

В данной работе составляют расчетную схему и вычисляют потери давления для каждой из гидропередач.

 

Рисунок 2-Расчетная схема к проверочному расчету для первого рабочего органа

РО1

1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,17,18,21,24-соединения. 3,7,8,11,15,16-крестовины и тройники. 1,2,4,6,9,10,12,14,17,18,19,21,22,24-штуцера. L-повороты, колена. 20-теплообменный аппарат. 23-фильтры. 25-выход в бак.

Рисунок 3-Расчетная схема к проверочному расчету для второго рабочего органа РО2

 

1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,17,18,21,24,25,27-соединения. L-повороты, колена.

5,6,10,13,17,18-крестовины, тройники. 1,2,3,4,7,9,11,12,14,16,19,21,22,24,25,27-штуцера. 28-выход в бак. 8,15-распределитель. 23-теплообменный аппарат.26-фильтры.

Таблица 3.1 – Характеристики трубопроводов

Характеристики	Участок трубопровода
	Насос - гидромотор		Гидромотор – сливная линия		Сливная линия - бак
	РО1	РО2	РО1	РО2	РО1	РО2
Длина трубопровода , м	6	6	6	6	6	6
Условный проход d, мм	23	35	23	35	60	60
Количество штуцеров	4	5	2	2	7	7
Количество крестовин и тройников	3	3	1	1	2	2
Количество колен	4	12	3	4	-	3

Линейные потери давления , Па:

 

,(3.1)

где  - коэффициент гидравлических потерь, который зависит от режима течения;

 - длина трубопровода, м;

 - плотность жидкости, кг/м³ (для ВМГЗ );

 - диаметр трубопровода, м;

 - скорость жидкости в трубопроводе, м/с:

 

(3.2)

 

 Коэффициент гидравлических потерь :

 

, если <2320; (3.3)

, если >2320, (3.4)

 

 где  - число Рейнольдса:

 

, (3.5)

 

где  - коэффициент кинематической вязкости жидкости при температуре +20⁰ С, м²/с (для ВМГЗ ).

Линейные потери на участке насос – гидродвигатель для РО1:

 

,

,

,

, , , .

 

Линейные потери на участке насос – гидродвигатель для РО2:

 

,

,

,

, , , .

 

Линейные потери на участке гидродвигатель - сливная линия для РО1

 

,

,

,

, , , .

 

Линейные потери на участке гидродвигатель - сливная линия для РО2

 

,

,

,

, , , .

 

 Линейные потери на участке сливная линия – бак:

 

,

,

,

, , , .

Местные потери , Па:

, (3.6)

где  - коэффициент местного сопротивления.

Таблица 3.2 – Коэффициенты местного сопротивления

Сопротивление
Штуцер	0,1
Тройник	0,2
Крестовина	0,2
Выход сливного трубопровода в бак	1
Колено	0,3
Распределитель	20
Теплообменный аппарат	50
Фильтр	50

 Расчет местных потерь для РО1:

 

,

,

.

 

Расчет местных потерь для РО2:

 

,

,

.

 

Результаты расчетов всех потерь давления сведены в таблицу 3.3

 

  Таблица 3.3 – Характеристики участков гидропередачи. Результаты расчетов потерь давления

Участок	l, м		d, м	, м/с	R		МПа		, МПа	МПа
Насос – гидродвигатель	6	РО1	23	4,1	3493	0,0412	0,077	22,2	0,159	0,246
		РО2	35		5315	0,0371	0,045	24,7	0,176	0,221
Гидродвинатель-сливная линия	6	РО1	23	4,1	3493	0,0412	0,077	21,3	0,152	0,229
		РО2	35		5315	0,0371	0,045	21,6	0,154	0,199
Сливная линия-бак	6	РО1	60	2	4444	0,0388	0,007	152,1	0,259	0,266
		РО2						153	0,260	0,267
Сумма потерь давления для РО1  МПа, для РО2 МПа.

 

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: