166802 (740528), страница 2
Текст из файла (страница 2)
диаметр условного прохода - 1610-3м;
масса – 7,5кг.
Потеря давления жидкости при прохождении каналов гидрораспределителя:
-
Двухсторонний гидравлический замок ГМ3 10/2, имеющий техническую характеристику:
номинальный расход - >1010-4
;
диаметр условного прохода – 0,01м;
масса – 1,8кг.
Потеря давления жидкости при прохождении каналов гидравлического моста:
5. Фильтры, имеющие технические характеристики:
приемный фильтр ФВСМ63:
номинальный расход – 16,710-4 >6,310-4
;
диаметр условного прохода – 0,063м;
точность фильтрации – 80мкм;
масса – 6кг.
напорный фильтр 2ФГМ32:
номинальное давление - 32106 >6,3106
;
номинальный расход – 1110-4 >1010-4
;
диаметр условного прохода – 0,027м;
точность фильтрации – 10мкм;
масса – 6,5кг.
сливной фильтр ФС100:
номинальное давление – 0,63106 ;
номинальный расход – 16,710-4 ;
диаметр условного прохода – 0,032м;
точность фильтрации – 25мкм;
масса – 4,5кг.
Потеря давления жидкости:
6. Манометры МПТ-60, имеющие технические характеристики:
контролируемое давление - 0,1…40МПа;
класс точности – 1,5;
масса – 0,2кг.
7. Реле давления БПГ62-11, имеющие технические характеристики:
контролируемое давление - 0,8…10МПа;
объемные расход утечек 0,3310-6 ;
масса – 0,2кг.
После определения расчетных значений потерь давления в каждом гидроаппарате рассчитываем суммарные потери в гидроаппаратуре, установленной в нагнетательной линии АБ ( ) и в сливной линии ВГ (
).
=(0,108+0,104+0,0025+0,0826+0,413)106=0,710106
.
=(0,413+0,104+0,0359+0,057)106
.
6 РАСЧЁТ СУММАРНЫХ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В НАГНЕТАТЕЛЬНОМ И СЛИВНОМ ТРУБОПРОВОДАХ
Суммарные потери давления при прохождении жидкости как в нагнетательном, так и в сливном трубопроводах состоят из потерь давления по длине трубопровода , в местных гидравлических сопротивлениях
, и в гидроаппаратуре
, установленной в рассматриваемых трубопроводах.
Так как участки сопротивления соединяются последовательно, то суммарные потери в нагнетательной или сливной линиях гидросистемы определяются алгебраическим суммированием всех потерь давления в элементах трубопровода.
Суммарные потери давления в нагнетательном трубопроводе (на участке АБ)
(0,014+0,022+,710)106=0,746106
.
Суммарные потери давления в сливном трубопроводе (на участке ВГ)
(0,014+0,020+0,610)106=0,644106
.
7 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
Выбрать из справочника источник питания гидросистемы с необходимыми параметрами можно только после определения расчетных значений необходимых давления и расхода на выходе из насосной установки.
Т.к. в качестве исполнительного органа используется гидроцилиндр с двухсторонним расположением штоков, то расчетное давление на выходе из насосной установки определяется :
0,746106+6,3106+0,644106=7,7106
.
Расчетный расход на выходе из насосной установки:
где - расчетное значение расхода на входе в исполнительный орган;
- суммарный расход утечек жидкости через капиллярные щели кинематических пар гидроаппаратов, установленных в нагнетательной линии АБ ( внутренние утечки аппаратов );
- расход, затраченный на функционирование регуляторов потока.
=1010-4+(2,510-6+2,610-6+1,510-6+0,331063)+
В качестве источника питания выбираем пластинчатый насос с нерегулируемым рабочим при соблюдении следующих условий:
где и
- соответственно паспортные номинальные значения давления и производительности ( подачи ) насоса на выходе.
Выбираем пластинчатый насос с нерегулируемым рабочим БГ 12-24М, имеющий техническую характеристику:
-
частота вращения ротора – 25 об/с;
-
объемный КПД – 0,88;
-
механический КПД – 0,87;
-
общий КПД – 0,77;
-
масса – 22 кг.
8 РАСЧЁТ ВЫСОТЫ ВСАСЫВАНИЯ
Уравнение равновесия давлений во всасывающем трубопроводе-
где - потери давления по длине
всасывающего трубопровода;
- расчетные потери давления в приемном фильтре;
- давление от столба жидкости во всасывающем трубопроводе;
- перепад давлений, обеспечивающий всасывающую способность насоса.
Расчет высоты всасывания осуществляется при условии обеспечения во всасывающей трубе ламинарного режима ( допускаемая скорость движения жидкости ) и перепада давлений
.
Объемный расход жидкости во всасывающем трубопроводе:
где - номинальная производительность насоса;
Расчетное значение высоты всасывания
где параметры подставляются в следующих размерах:
Высота всасывания входит в зависимость при определении
, поэтому
Гидравлический расчет всасывающего трубопровода.
Расчётное значение внутреннего диаметра трубы
где Q - расчётный объёмный расход жидкости в трубопроводе,
[]- допускаемая скорость движения жидкости,
Для сливного трубопровода допускаемая скорость движения жидкости принимается []=2м/с, а для всасывающего- .
Выбираем внутренний диаметр бесшовной холоднодеформируемой трубы так, чтобы действительный внутренний диаметр трубы был равен расчётному значению
или больше него, т.е.
После выбора трубы определяем действительную скорость движения жидкости во всасывающем трубопроводе:
Т.к. во всасывающем трубопроводе ламинарный режим движения жидкости, то
коэффициент сопротивления
Число (критерий) Рейнольдса
где - кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости,
.
9 РАСЧЁТ НАГНЕТАТЕЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ
Прочностной расчет трубопровода заключается в определении толщины стенки трубы из условий прочности. Труба рассматривается как тонкостенная оболочка, подверженная равномерно распределенному давлению . С достаточной для инженерной практики точностью минимально допустимая толщина стенки определяется:
где - толщина стенки трубы, м;
- расчетное давление на выходе из насосной установки,
;
- внутренний паспортный диаметр трубы, м;
Для труб, выполненных из стали 20,
.
Из справочников толщина стенки трубы выбирается так, чтобы действительная толщина стенки трубы несколько превышала расчетное значение
, т.е.
.
По таблице 3.2 выбираем трубу с параметрами:
10 ВЫБОР ПРИВОДНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
В качестве приводного электродвигателя обычно используется трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором общепромышленного применения. Электродвигатель выбираем при соблюдении следующих условий:
где и
- соответственно номинальные паспортное и расчетное значения активной мощности на валу ротора насоса;
и
- соответственно номинальные паспортные значения частоты вращения роторов электродвигателя и насоса.
Расчетная номинальная мощность на валу ротора насоса при дроссельном регулировании скорости
где - расчетная мощность на валу ротора насоса, кВт;
- расчетное значение номинального давления на выходном штуцере насоса ( точка А ), МПа;
- значение номинальной производительности ( подачи ) на выходном штуцере насоса ( точка А ), м3/с;
- общий КПД выбранного типоразмера насоса.
Из каталога [1] выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором 4А132М4У3, имеющий следующую техническую характеристику:
номинальная мощность - 11 кВт>10,14 кВт;
синхронная частота вращения - 25 об/с= =25 об/с;
масса – 100 кг.
11 РАСЧЁТ МЕХАНИЧЕСКИХ И СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
При дроссельном регулировании скорости вывод уравнения механических и скоростных характеристик гидропривода осуществляется из условия равновесия сил, действующих на исполнительный орган привода, и уравнения неразрывности потока рабочей жидкости.
Уравнение сил, действующих на поршень гидроцилиндра,
Для гидроцилиндра с двухсторонним расположением штоков одинакового диаметра эффективные площади поршня со стороны нагнетательной и сливной полостей гидроцилиндра равны, т.е. , тогда