Разлік аб’емнага гідраулічнага прывада (стр. 3 из 5)

Выбіраем пласцінчаты фільтр 0.12Г41-13.

Тэхнічная характарыстыка

Расход, л/с 0,417

Страты ціску, МПа 0,1

Вага, кг 6,3

Мал. 5

Умоўнае абазначэнне фільтра прыведзена на малюнку

Засцерагальны клапан прызначаны для абмежавання ціску ў гідрапрыводзе. Пры павелічэнні ціску да настроечнага клапана пачынае працаваць і частку вадкасці скідвае з гідраўлічнай сістэмы,што прыводзіць да памяншэння ціску.

Выбіраем засцерагальны клапан Г52-12:

Тэхнічная характарыстыка

Расход, л/с 0.3

Ціск,МПа 3

Страты ціску, МПа 0,2

Вага, кг 2,4

Умоўнае абазначэнне застерагальнага клапана прыведзена на малюнку

Мал. 6

Зваротные клапаны прызначаны для свабоднага прапускання рабочай вадкасті у адным напрамку і для перакрыцця яе руху у зваротным напрамку. Прымаем зваротны клапан Г51-22

Тэхнічная характарыстыка

Расход ,л/с 0.3

Ціск Мпа 20

Страты ціску,Мпа 0.2

Страты вадкасці см³/c 0.08

Маса,кг 1.5

Умоунае абазначэнне зваротнага клапана прыведзена на малюнку

Мал. 7

4. ВЫЗНАЧЭННЕ СТРАТ ВАДКАСТI I ПАДАЧЫ ПОМПЫ

Для таго, каб забяспечыць рух выхаднога звяна гідрарухавіка (гідрацыліндра) ззададзенай скорасцю, неабходна вызначыць падачу помпы з улікам усіх стратрабочай вадкасні пры яе руху ад помпы да гідрарухавіка.

Велічыня падачы залежыць ад схемы ўключэння ў работу гідрарухавікоў. Пры паслядоўным іх ўключэнні яна вызначаецца па гідрарухавіку з максімальным расходам з улікам аб'ёмных страт ў гідраапаратуры:

Q_п=Q_ц.мах+Q_ру , (4.1)

дзе Q_ц.мах – страты вадкасці ў гідрацыліндры; Q_ру- страты вадкасці ў размеркавальнай апаратуры;

Велічыня страт вадкасці прымаецца з тэхнічных характарыстык кожнага гідраапарата.

Q_п=119+1.67+2*0.08=120.83 см³/с= 1.2083*10^-4 м³/с

5. РАЗЛIК ТРУБАПРАВОДАУ ГIДРАПРЫВАДА

Функцыянальная сувязь паміж рознымі элементамі гідрапрывада, якія знаходзяцца на азначанай адлегласці адзін ад аднаго, ажыццяўляецца з дапамогай трубаправодаў. Яны з'яўляюцца адказнымі элементамі гідрапрыводаў,таму што іх разбурэнне пры-вядзе да разгерметызацыі і выхаду са строю гідрасістэмы. Тру-баправоды павінны валодаць дастатковай трываласцю, адсутнасцю страт вадкасці, мінімальнымі стратамі ціску на пераадольванне гідраўлічных супраціўленняў.

Мэтай разліку трубаправодаў з'яўляецца вызначэнне ўнутранага дыяметра,таўшчыні сценак, страт ціску на гідраўлічныя супраціўленні пры руху ў іх рабочай вадкасці. Разлік неабходна рабіць для нпорнага і зліўнога трубаправодаў гідрасістэмы.

5.1. Вызначэнне дыяметра труб

Унутраны дыяметр трубаправода d вызначаецца з формулы:

d=

(5.1)

дзе S - плошча папярочнага сячэння трубаправода; Q -максімальны расход вадкасці на разліковым участку; V -дапушчальная скорасць руху вадкасці. Дапушчальная скорасць руху вадкасці залежыць ад ціску ў гідрасістэме і прызначэння трубаправода (табл1.5).

V_{напорнай}=4м/с, V_{зліўной}=2м/с

d_{напорнай}=

= 0.006м = 6мм

d_{зліўной}

= 0.0087м = 8.7мм

Атрыманыя дыяметры акругляем да бліжэйшага стандартнага згодна з ДАСТ (дадатак 11).

d_{напорнай}=6мм; δ_н=1мм;dв=8мм

d_{зліўной}=9мм; δ_з=2 мм;dв=13мм

Зробім праверачны разлік труб на трываласць, параўнаўшы вызначаную таўшчыню з падабранай па ДАСТ.

Для тоустасценных труб (d_в/d) >=1.6, якія знаходзяцца пад унутраным статычным ціскам (без уліку дадатковых напружанняў, што ўзнікаюць з прычыны авальнасці, эліптычнасці сячэння тру-бы), таўшчыня сценкі вызначаецца па формуле:

н= 3.05мм (5.2)

= 4.6мм (5.3)

Атрыманая таушчыня сценак труб большая за прынятую, таму бярэм

d_{напорнай}=10мм; δ_н=3.2мм; dв=16.4мм

d_{зліўной}=12мм; δ_з=4 мм; dв=20мм

Пералічым скорасці:

м/с (5.4)

м/с (5.5)

5.2. Разлік страт ціску ў трубаправодах

Страты ціску ў трубаправодах (напорным і зліўным) складаюцца са страт на пераадоленне гідраўлічных супраціўленняў па даўжыні ∆р_дл і на пераадоленне страт у мясцовых супраціўленнях ∆р_м. Яны вызна-чаюцца згодна з агульнапрынятай ў гідраўліцы методыкай. Адпа-ведна ёй страты па даўжыні для кожнага ўчастка трубаправода вызначагацца па формуле А.Дарсі:

∆р_длi=ρ*λ_і*l_i*V_i²/(2*d_i) (5.6)

а мясцовыя - па формуле Вейсбаха:

∆р_мi= ρ*ζ_і*V_i²/2 (5.7)

дзе l_i,d_i,V_i - даўжыня, дыяметр і фактычная (вызначаная па стандартным дыяметры) скорасць на разліковых участках труба-правода; ρ - шчыльнасць рабочай вадкасці пры зададзенай тэмпе-ратуры; λ_і - каэфіцыент гідраўлічнага трэння; ζ_і - каэфіцыент мясцовых супраціўленняў.

Для вызначэння каэфіцыента гідраўлічнага трэння неабходна вылічыць лік Рэйнальдса:

R_e=V_i*d_i/ν (5.8)

дзе ν - кінематычная вязкасць рабочай вадкасці (вызначана раней).

R_eн=1.52*0.01/20*10^-6 =760 (для напорнага);

R_eз=1.05*0.012/20*10^-6 =630 (для зліунога);

У абедзьвух лініях рух вадкасці ламінарны R_e<2320.

Каэфіцыент гідраўлічнага трэння вызначаецца па формуле:для жорсткіх трубаправодаў

λ=75/Rе (5.9)

λ_н=75/760=0.0989 (для напорнага)

λ_з=75/630=0.119 (для зліунога)

Вылічваем страты напору па даўжыні:

∆р_дл=890*0.0989*19*1.52²/(0.01*2)=193196Па (для напорнага)

Δрдл=890*0.119*6*1.05²/(0.012*2)=29191 Па (для зліунога)

Пры разліку страт ціску на пераадоленне мясцовых супра-ціўленняў залежнасцю ζ ад R_e грэбуюць, прымаючы велічыню гэта-га каэфіцыента пастаяннай для кожнага канкрэтнага тыпу мясцо-вых супраціўленняў. Сярэднія значэнні каэфіцыентаў ζ лля найбольш распаўсюджаных іх тыпаў прыведзены ў табл. 1.6[1].

Для штуцэрау-0.1, прамавугольных трайнікоу-1.5, выхада з трубы у бак-1 уваходу у трубу-0.5, плаунага згібу труб-0.12.

∆р_м=890*(11*0.1+5*1.5+6*0.9+5*0.5+2*1)*1.52²/2=19020 Па

Δрм=890*(7*0.1+7*1.5+1*0.9+4*0.5)*1.05²/2=6918Па

Сумарныя страты ціску ў трубаправодах вызначаюць па залежнасці:

∆р_тр=∆р_дл+∆рм =193196+29191+19020+6918=248325Па = 0.248Мпа

6. ВЫЗНАЧЭННЕ ЦIСКУ ПОМПЫ I ЯЕ ПАПЯРЭДНI ВЫБАР

Ціск помпы павінен быць такім, каб была магчымасць забяспечыць пераадоленне зададзенага карыснага намагання вы-конваючага органа гідрацыліндра , а таксама страт ціску на пераадоленне гідраўлічных супраціўленняў ў напорньм і зліўным трубаправодах і ва ўсей гідраўлічнай апаратуры. Такім чынам, неабходны ціск помпы будзе роўным:

р_п=р_ц+∆р_тр+

(6.1)

дзе р_ц - рабочы ціск у гідрацыліндры (вызначаны раней); ∆р_тр -страты ціску на пераадоленне гідраўлічных супраціўленняў у трубаправодах (вызначаны раней);

- сумарныя страты ціску ў гідраўлічнай апаратуры

Улічваючы тое, што для кожнага гідраапарата страты ціску дадзены ў тэхнічнай характарыстыцы для максімальнага расходу,неабходна іх пералічыць на свой расход у сістэме, роўны падачы помпы О_п:

∆р_гаі=∆р_мі(Q_п/Q_мі)² (6.2)

дзе ∆р_мі - страты ціску пры расходзе Q_мі (прымаюцца з тэхнічных характарыстык гідраапаратуры). Пры падліку страт ціску ў фільтрах ∆р_мі =0,1 МПа, а адносіны (Q_п/Q_мі) прымаюцца ў першай ступені.

Страты ціску ў размеркавальным устройстве:

∆р_ру = 0.15*10⁶*(0.12883/0.3)²=429433Па

Страты ціску ў напорным залатніку:

∆р_нп = 0.4*10⁶*(0.12883/0.3)²=73765Па

Страты ціску ў засцерагальным клапане:

∆р_зк = 0.2*10⁶*(0.12883/0.3)²=36883Па

Страты ціску ў фільтры:

∆р_ф = 0.1*10⁶*(0.12883/0,417)²=9545Па

Страты ціску у зваротным клапане:

Δрзв=0.2*10⁶*(0.12883/0.3)²=36883Па

Т.ч. неабходны ціск помпы будзе:

р_п=3000000+248000+429433+73765+36883+9545+36883=3834509Па

Па вызначаных значэннях ціску р_п і Q_п па даведачнай літаратуры неабходна выбраць помпу. Выбіраем з табліцы 15.1[3] помпу шасцярончатую НШ-10. Тэхнічная характарыстыка помпы.

Рабочы аб’ём, см³/об 10

Ціск нагнятання , МПа 10

Дыяпазон рабочых частот, аб/хв 1100-1695

Аб’емны ККДз 0,83

Механічны ККДз 0,90

Масса, кг 2.6

7. РЭГУЛЯВАННЕ СКОРАСЦI РУХУ ВЫХАДНОГА ЗВЯНА ГIДРАПРЫВАДА

Пры эксплуатацыі гідрапрывода ўзнікае неабходнасць змяняць скорасць руху яго выканаўчых механізмаў. Гэтага змянення можна дасягнуць шляхам рэгулявання, якое можа быць аб'ёмным, дросельньм, аб'ёмна-дросельным ці з дапамогай рухавіка, якіпрыводзіць у рух помпу.

У даннай гідраўлічнай схеме выкарыстаць аб’емнае рэгуляванне намагчыма, таму што гідрарухавік нерагулюемы, папярэдне выбраная шасцярончатая помпа таксама. Змяняць падачу помпы можна толькі з дапамогай рухавіка, які прыводзіць яе ў рух: шматступеньчатыя асінхронныя рухавікі, сінхронныя рухавікі.