Реферат: Розрахунок гідроприводу з дроселюючим розподільником

1 – гідродвигун подвійної дії;

2 – гідро розподільник трьохпозиційний;

3 – дросель регулюючий;

4 – гідробак з атмосферним тиском;

5 – клапан переливний;

6 – гідробак;

7 – насос.

Рисунок 1 — Кінематична схема гідроприводу з дроселюючим розподільником.

Гідро лінії:

а-б — всмоктуючи;

в-г — напірна;

д-л — зливна;

о-т — зливна;

р-к — лінія управління.

Схема руху потоку рідини

Б – Н – РДР – Цл/Цп – РДР – Б

– К – Б

1. Вибір номінального тиску із ряду встановлених стандартних значень

Згідно вхідних даних приймаємо Рном=16 МПа

2. Характеристика робочої рідини

Робоча рідина в гідроприводах призначена для приведення в дію робочих органів вузлів і механізмів. На стан робочої рідини впливає широкий діапазон робочих температур, а також наявність великих швидкостей потоку і високих тисків. Робоча рідина виконує наступні функції:

— використовуються для змащування поверхонь, що труться гідромашин та інших гідро-пристроїв в результаті чого між двома поверхнями зменшується сила тертя;

— призначена для відводу теплоти від більш нагрітих поверхонь гідромашин;

— уносить продукти зносу та інші частинки забруднення.

Робочі рідини, які використовують в гідроприводах поділяються на чотири групи: нафтові, синтетичні, водо-полімерні та емульсіонні.

3. Вибір робочої рідини

Приймаємо робочу рідину: мастило індустріальне И-20 з густиною ρ=886 кг/м³; кінематична в’язкість при температурі 20˚С ν=100 мм²/с.

4. Розрахунок діаметра гідроциліндра

Діаметр гідроциліндра визначається із співвідношення:

, м

де — площа поршня

— зусилля на штоку

— номінальний тиск

— механічний ККД гідроциліндра

Визначаємо робочу площу поршня:

, м²

м²

Діаметр гідроциліндра та його штока уточнюємо по стандарту. Приймаємо D=160 мм; d=70мм.

5. Вибір насоса

Визначаємо потужність гідроциліндра:

, Вт

де — швидкість переміщення поршня;

— ККД гідроциліндра

Вт

Визначаємо потужність насоса:

, Вт

де — коефіцієнт запасу по швидкості

— коефіцієнт запасу по зусиллю

— потужність одночасно працюючих двигунів

Вт=10,3 кВт

Визначаємо необхідну подачу насоса:

, л/с

м³/сл/с

По відомим величинам тиску Р =16 МПа i подачі Q=0,6 л/с, обираємо аксіально-поршневий насос 210 (Додаток ), робочий об’єм насоса Vo=11,6 см³, об’ємний ККД η = 0,95, повний ККД η=0,88, швидкість обертання вала n =2800 -5000 об/хв. Частоту обертання вала насоса, яка забезпечує необхідну подачу Q=0,6 л/с, знаходимо за формулою:

, об/хв

де — кількість насосів

— робочий об’єм насоса

— об’ємний ККД насоса

об/хв

6. Вибір розподільника

По номінальному тиску, подачі насоса і кількості гідро двигунів визначаємо гідро розподільник типу Р75 – В3А.

7. Розрахунок трубопроводів

По відомій витраті та середній швидкості визначаємо діаметр трубопроводів:

— всмоктуючий

, м

де м/с – рекомендована швидкість для всмоктуючого трубопроводу

Отриманий діаметр округлюємо до найближчого з нормального ряду по ГОСТ 12447 – 80 (Додаток Г). Приймаємо =28 мм, товщина стінки =3 мм.

— напірний

, м

де м/с – рекомендована швидкість для напірного трубопроводу

Приймаємо =12 мм, товщина стінки =3 мм.

— зливний

, м

де м/с – рекомендована швидкість для зливного трубопроводу

, м³/с

м³/с

Приймаємо =48 мм, товщина стінки =3 мм.

Уточнюємо швидкість руху рідини в напірному трубопроводі

м/с

Уточнюємо швидкість руху рідини у зливному трубопроводі

м/с

Таблиця 1

Найменування

гідро ліній

Рекомендаційні значення

швидкостей, м/с

Розрахункові значення

швидкостей, м/с

напірні

3÷8

5,3

зливні

1,5÷2,5

8. Розрахунок втрат тиску у гідролініях

Розрізняють два види втрат тиску: втрати на тертя по довжині, залежні в загальному випадку від довжини i розмірів поперечного перетину трубопроводу, його шорсткості, в’язкості рідини, швидкості течії та втрати в місцевих опорах – коротких ділянках трубопроводів, в яких відбувається зміна швидкості по напряму величини або по напряму.

Для напірної лінії

де — витрати на тертя;

— сума втрат в місцевих опорах.

При русі води в круглих трубах постійного перебігу втрати натиску на тертя визначаються по формулі Дарсі – Вейсбаха:

де — коефіцієнт гідравлічного тертя по довжині

— довжина трубопроводу;

— діаметр трубопроводу;

— середня швидкість перебігу рідини.

Для ламінарного режиму руху в круглій тpyбi коефіцієнт визначається по теоретичній формулі:

у якій — число Рейнольдса

Для зливної лінії

Будуємо замкнуті контури