Расчёт трубопроводов гидролинии и выбор конструкции насоса

Вернёмся к производительности картофельной сажалки, которая составляет S=1,6 га/ч. Норма расхода разбавленного препарата составляет 80 л/га., следовательно, за час должно быть израсходовано 128 л, минутный расход распылителя при этом будет равен 128/60 =2 л/мин или это 33,3 см³ / с. Данный расход жидкости обеспечивается четырьмя распылителями, следовательно производительность одной форсунки должна составлять 0,5 л/мин. По табличным данным, требуемым условиям удовлетворяет щелевой распылитель оранжевого цвета, расход жидкости q=0,5 л/мин обеспечивается при давлении 5 атм [5].

На семь часов чистого времени работы потребуется 128×7=896л. разбавленного препарата. Планируется использовать в целях компактности и удобства транспортирования резервуар из под опрыскивателя объемом V=300 л³. Следовательно, в течение рабочего дня необходимо будет произвести три заправки. Неравномерность перемешивания жидкости гидромешалкой не должна превышать 2%. Для этого коэффициент циркуляции должен быть не меньше I=0,04 [5]. Для резервуара объемом V=300 л. рекомендуется использовать гидромешалку с производительностью 15 л/мин. Коэффициент циркуляции будет равен:

I=Q_м / V_р, (3.1)

где Q_м= 15 л/мин. - производительность гидромешалки,

V_р = 300л. – объем резервуара для рабочей жидкости;

I= 15/ 300=0,05.

Общая требуемая производительность насоса будет равна:

Q = Q_м+q, (3.2)

где q= 4 q_ф + q_з= 6 л/мин [5] – расход форсунки q_ф =2 л/мин с учетом повышения на использование другого типа-размера распылителя q_з= 4л/мин.

Q= 350 см³/с

В нашей гидравлической схеме имеются: всасывающая гидролиния от резервуара к насосу, и две нагнетательно-сливные. Исходя из допустимых скоростей, во всасывающей магистрали V _вс.д =1,5 м/с, нагнетательно-сливной V _н.сл.д = 3 м/с, рассчитываем значение внутренних диаметров трубопроводов гидролинии:

, (3.3)

где Q_вс = Q =3,5·10⁴ м³/с – требуемая подача насоса,

V_вс.д = 1,5 м/с – допустимая скорость во всасывающей магистрали.

мм;

, (3.4)

где Q_н = Q_вс =3,5·10^-4 м³/с – требуемая подача насоса,

V_вс.д =3 м/с – допустимая скорость в напорной магистрали.

мм.

Согласно [5] принимаем диаметр всасывающей гидролинии d_вс.= 32 мм, нагнетательной d_вс.= 12 мм, диаметр всасывающей гидролинии выбираем исходя из условия диаметров присоединительных патрубков насоса, фильтра и резер-вуара, а также сокращения потерь давления.

Определяем потери давления гидросистемы, по длине трубопровода. По таблице для шлангов из ПВХ при расходе 21,43 л/мин и длине трубопровода l_вс. = 2м, его диаметре d_{вс .}=32мм потери будут составлять ∆Р_{вс .}= 0,0059 МПа, длине l_н. = 3,7м и l_н. =12мм - ∆Р_н. = 0,0137 МПа

Местные потери давления принимаем равными 20% от потерь по длине: ∆Р_м = 20% ·(∆Р_вс+ ∆Р_н)≈ 0,004 МПа.

По паспортным данным применяемых нами элементов конструкторского узла, принимаем потери давления на фильтре ∆Р_ф= 0,035 МПа, регуляторе-распределителе ∆Р_р= 0,021 МПа, гидромешалки ∆Р_г.= 0,016 МПа.

Определяем общие потери давления в гидросистеме:

МПа,

где ∆Р_{вс .} – потери давления во всасывающей магистрали, МПа;

∆Р_н. – потери давления в нагнетательной магистрали, МПа;

∆Р_р – потери давления регулятора распределителя, МПа;

∆Р_г – потери давления гидромешалки, МПа;

∆Р_м – местные потери давления МПа;

∆Р_ф – потери давления фильтра, МПа.

В связи с тем, что данное технологическое оборудование планируется использовать не только в работе с препаратом Актара, при протравливании семенного картофеля перед посадкой, но и при обработке стимуляторами прорастания, а так же при работе с другими препаратами, норма расхода баковой смеси может повышаться. Поэтому фактическая подача насоса принимается больше расчетной в пределах 30% т.е. будет составлять Q_расч. = 30%Q_ф =30л/мин.

Из всех насосов, представленных на рынке, выбираем насос итальянской фирмы Annovi Reverberi, хорошо зарекомендовавший себя на опрыскивателях ОП-2000. Для данной конструкции выбираем насос серии AR – 30, хорошо подходящего под стандартные обороты ВОМ = 540 об/ мин.