126173 (690941), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Техническая характеристика рабочей жидкости.
Марка рабочей жидкости | Удельный вес, Н/м3 при 20 оС | Коэффициент кинематической вязкости ν∙106 м2/с при температуре оС | Температура оС | Диапазон рабочих температур оС | ||||
+50 | +20 | -20 | -40 | застывания | вспышки | |||
МГ-30 | 8850 | 30 | 140 | 7000 | -- | -35 | 190 | -20 - +80 |
2.9. Выбор гидроаппаратуры
2.9.1. Выбор реверсивного золотникового гидрораспределителя.
Таблица 7.
Техническая характеристика гидрораспределителя.
Типоразмер | Qmax∙103,м3/с | Рраб, МПа | ∆р, МПа | ∆Qут, см3/мин |
Г74-16 | 2.84 | 0.3 – 8 | 0,2 | До 50 |
2.9.2. Выбор фильтра
Таблица 8.
Техническая характеристика фильтра.
Типоразмер | Тонкость фильтрации | Qmin·105 , м3/с при ∆р=0,1 МПа и ν0=80·10-6, м2/с | ∆р, МПа | рном, МПа |
0,2Г41 - 14 | 0,2 | 117 | 0,2 | 6,4 |
,
где ∆р – перепад давления на фильтре при максимальном расходе;
Qмакс – пропускная способность фильтра при перепаде ∆р и определенной вязкости жидкости;
Qф – фактический расход через фильтр.
2.9.3. Выбор предохранительного клапана.
Таблица 9.
Техническая характеристика предохранительного клапана.
Типоразмер | Q∙103, м3 /c, min - max | р, МПа, перед клапаном | ∆р, МПа, при Qmax |
БГ54 – 14 | 0,05 – 1.17 | 0.6 - 5 | 0,6 |
2.9.4. Выбор манометра
Таблица 10.
Техническая характеристика манометра.
Типоразмер | Диаметр корпуса | Класс точности | Верхние предельные измерения, МПа | Основная допустимая погрешность, % | Расположение фланца |
МТ – 1 | 60 | 4 | 1; 1,6; 2,5; 4,0 | ±4,0 | Без фланца |
2.10. Определение потерь давления в гидролиниях
Потери напора на каждом участке гидролинии определяем при рабочем ходе как сумму линейных и местных сопротивлений.
Линейные потери напора определяем по формуле
,
где - удельный вес рабочей жидкости, Н/м3;
- коэффициент сопротивления трения по длине;
ℓ - длина магистрали, м;
dт – диаметр трубопровода, м;
S – площадь сечения потока в трубопроводе, м2;
Q – расход рабочей жидкости через магистраль, м3/с.
Определение линейных потерь напора для напорной линии:
Определение линейных потерь напора для исполнительной линии.
Определение линейных потерь напора для сливной линии:
Местные потери напора ∆рм определяем по формуле
,
Для напорной линии:
Для исполнительной линии:
Для сливной линии:
Определив линейные и местные потери на данном участке трубопровода, находим (суммированием) общие потери на участке магистрали.
Для напорной линии:
Для исполнительной линии:
Для сливной линии:
2.11. Определение усилий трения в гидродвигателе.
Усилие трения в гидроцилиндре равно:
,
где Rп и Rш – усилия трения соответственно в уплотнениях поршня и штока.
Расчет сил трения в уплотнениях поршня или штока ведут по приближенной формуле.
Для резиновых колец круглого сечения
,
где d – диаметр уплотняемой поверхности, м;
qр – сила трения на 1 м длины уплотнения, МН/м.
Значения qр в зависимости от диаметра сечения резинового кольца d и давления рабочей жидкости при предварительном (монтажном) сжатии определяется по номограмме (рис. 2).
Выбор резиновых манжет для уплотнений гидроцилиндров производят по ГОСТ 6969-54, а резиновых колец – по ГОСТ 9833-61.
2.12. Определение величины давления нагнетания
Величину давления нагнетания определяют по силовой характеристике гидроцилиндра.
Силовой характеристикой гидроцилиндра является зависимость между давлениями в полостях цилиндра; усилием трения поршня и штока и усилием на штоке.
Рис. 2. Номограмма для определения qр
Силовые характеристики, например, гидроцилиндра двухстороннего действия с односторонним штоком (рис. 3) имеют вид:
- при выходе штока из цилиндра:
,
- при входе штока в цилиндр:
,
где рнш и рш – давление в нештоковой и штоковой полостях цилиндра;
Fнш и Fш – площади поперечных сечений цилиндра и штока;
Rтр – сила трения в уплотнениях поршня и штока;
Рвых и Рвх – полезные усилия на штоке при выходе штока из гидроцилиндра или входе в него.
Рис. 3. Схема силового гидроцилиндра двухстороннего действия с односторонним штоком
При расчете конкретных гидросистем с конкретным гидроцилиндром, например, двухстороннего действия с односторонним штоком (см. рис. 2 и 3), когда рабочий ход совершается при входе штока в гидроцилиндр, давления рнш и рш будут равны:
,
.
В формулах рн-р; рр-нш; рр-б – потери давления в магистралях: соответственно насос – распределитель; распределитель – нештоковая полость; распределитель – бак.
∆рдр, ∆рр, ∆рф – потери давления соответственно в дросселе, распределителе, фильтре при соответствующих расходах рабочей жидкости.
2.13. Выбор насоса
Таблица 11.
Техническая характеристика насоса.
Типоразмер | Рабочий объём q, 10-3 м3/с | Рабочее давление МПа | Частота вращения об/мин | Потребляемая мощность кВт | Объёмный КПД |
БГ11 – 24 | 1,17 | 2,5 | 1450 | 5/4,5 | 0,85 |
2.14. Определение объемных потерь (утечек) жидкости
Общие потери жидкости в гидросистеме складываются из потерь в насосе ∆Qут.н, гидрораспределителе ∆Qут.р, дросселе ∆Qут.др и потерь в гидроцилиндре ∆Qут.ц (см. рис. 12), т.е.:
Каждый из перечисленных видов потерь можно выразить через удельную утечку, которая представляет собой величину утечки (м3/с), отнесенную к единице давления. В паспортах на гидравлическое оборудование приводятся утечки ∆Qут при номинальном (или максимальном) давлении, поэтому удельные утечки будут равны
Удельные утечки в насосе определяются по формуле
,
где q – рабочий объем насоса (удельная подача насоса за один оборот), м3/об;
n – число оборотов насоса, об/с;
Qmax и (рн)max – соответственно максимальная подача и максимальное давление насоса;
η0 – объемный КПД насоса.
Общие потери жидкости в гидросистеме будут:
,
где .
МПа
2.15. Определение гидравлических потерь в гидросистеме во время рабочего хода
2.16. Определение КПД гидропривода
Гидравлический КПД гидропривода:
Объемный КПД гидропривода:
.
Механический КПД гидропривода учитывает механические потери в насосе и гидроцилиндрах. Механический КПД насоса ηмн равен 0,99. Механический КПД гидроцилиндра:
,
где Рп – полезное усилие, создаваемое поршнем от давления в полости цилиндра. Оно равно:
Н
Здесь .
Механический КПД гидропривода будет:
.
Общий КПД гидропривода:
.
3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ГИДРОСИСТЕМЫ
Тепловой расчет гидросистемы производится для уточнения теплового режима рабочей жидкости в необходимости установки в гидросистеме теплообменника (холодильника). Мощность, Вт, превращаемая в тепло:
,
где Nн = рн Qн – мощность насоса, Вт;
рн – давление насоса, Н/м2;
Qн – подача насоса, м3/с;
η – общий КПД гидропривода.
Потери мощности в гидросистеме и есть количество выделенного тепла, т.е.
.
Суммарная поверхность теплообменника (или бака), необходимая для поддержания заданной температуры рабочей жидкости, при известной температуре окружающей среды будет:
,
где Крг = τрг/τс – коэффициент продолжительности работы гидропривода под нагрузкой;
τрг – время работы гидропривода под нагрузкой, ч;
τс – полное время смены, ч;
к – коэфиициент теплопередачи от жидкости к воздуху через наружную поверхность гидробака;