Определение гидравлических потерь в гидравлической системе

1. Гидролиния всасывания

1) Определение режима течения жидкости по формуле[ ]

,                          (2.26)

где

- число Рейнольдса;

- скорость движения жидкости в линии всасывания, м/с;

- диаметр трубопровода в линии всасывания, м;

-кинематическая вязкость жидкости, ;

- ламинарный режим

2) Величину λ рекомендуется определять: при ламинарном режиме (Re< 2300) по формуле

;                                (2.27)      

3) Потери давления по длине гидролинии всасывания определяются

 по формуле Вейсбаха-Дарси

4)                      ,                        (2.28)

где

- потери давления по длине гидролинии всасывания, Па;

λ- гидравлический коэффициент трения;

ρ- плотность рабочей жидкости, ;

- длина всасывающего трубопровода, м;

d - диаметр трубопровод в линии всасывания, м;

- средняя скорость потоков в трубопроводе, м/с.

2. Гидролиния нагнетания штоковой полости

1) Определение режима течения жидкости по формуле

- режим турбулентный

2) Величину λ рекомендуется определять: при турбулентном режиме (Re> 2300) по формуле

                                     (2.29)

3) Потери давления по длине гидролинии нагнетания определяются по формуле Вейсбаха-Дарси

     ,                     (2.30)

4) Определение местных потерь давления в линии нагнетания по эмпирической формуле

       ,                        (2.31)     

5) Определение потерь давления в гидравлической аппаратуре по общей формуле

                       (2.32)

где

- потери давления в гидроаппарате (распределитель, клапан, фильтр), Па;

- номинальные потери давления жидкости (паспортные данные), Па;

- расход жидкости (расчетное значение), ;

- номинальный расход жидкости (паспортные данные), .

3. Гидролиния слива

1) Определение режима течения жидкости по формуле

       ,                             (2.33

    

-ламинарный режим.

2) Определяем λ

3) Потери давления по длине гидролинии слива

Определение местных потерь давления в линии слива

Определение потерь давления в гидравлической аппаратуре

4. Определение суммарной потери давления гидроаппаратуры в линии нагнетания

,                (2.34)

где

- суммарная потеря давления гидроаппаратуры в линии нагнетания штоковой полости, Па;

- потеря давления в гидрораспределителе в линии нагнетания штоковой полости, Па;

- потеря давления в дросселе в линии нагнетания штоковой полости, Па;

5. Определение суммарной потери давления гидроаппаратуры в линии слива

        ,                          (2.35)

где

 - суммарная потеря давления гидроаппаратуры в линии слива, Па;

 - потеря давления в гидрораспределителе в линии слива, Па;

- потеря давления в обратном клапане в линии слива, Па

 

6. Гидравлические потери в гидролинии всасывания

        ,                                                     (2.36)

где

- потери давления в гидролинии всасывания, Па;

- потери давления по длине гидролинии всасывания, Па;

7. Гидравлические потери в гидролинии нагнетания

     ,                (2.37)

8. Гидравлические потери в линии слива штоковой полости

,              (2.38)

2.1.7 Выбор типа насоса [18]

1. Определение производительности насоса

Величина утечек  зависти от степени герметичности элементов системы, вязкости и давления рабочей жидкости. Ориентировочно считают

,                     (2.39)

где

 - расчетный коэффициент утечек (среднее значение), ;

 - расчетное давление, Па.

Производительность насоса должна превышать расчетный расход в системе на величину утечек

,                        (2.40)

где

 - производительность (подача) насоса, ;

 - расчетный расход, ;

 - величина утечек, .

          ,

1. Определение рабочего давления насоса (давление в напорной магистрали)

1) Определение манометрического давления при операции исполнительного привода «рабочий ход» ,              (2.41) где  - потери давления в линии нагнетания, Па;  - потери давления в линии слива, Па. 2) Определение вакуумметрического давления в линии всасывания насоса   ,               (2.42) где  - плотность жидкости, ;  - ускорение свободного падения, ;  - геометрическая высота всасывания, или длина всасывающего трубопровода, м; (среднее значение для рекомендуемых типов насосов см);  - потери давления в линии всасывания, Па. 3)  Определение рабочего давления насоса (давление в напорной магистрали) ,                     (2.43)

где

 - рабочее давление насоса, Па;

 - манометрическое давление (в линии нагнетания и слива), Па;

 - вакуумметрическое давление в линии всасывания, Па.

По рассчитанным значениям  и  выбираем аксиально-поршневой насос РНА1Д имеющий следующие параметры

а) рабочий объем:V₀=12 ;

б) номинальная подача: 32,6 л/мин;

в) номинальное давление на выходе: 16 МПа.

Г)

4) Определение эффективной мощности насоса

,                        (2.44)

где

 - эффективная мощность насоса, Вт;

 - номинальное давление на выходе, Па;

 - подача насоса, .

5) Определение к.п.д. насоса [6, 16, 25]

,                         (2.45)

где

 - объемный кпд;

 - механический кпд;

 - гидравлический кпд.

Значения , , указаны в паспорте насоса.

6) Определение мощности приводного электродвигателя к насосу

,                        (2.46)

где

 - мощность приводного электродвигателя, Вт

 - эффективная мощность насоса, Вт;

 - полный КПД насоса.

2.1.8 Расчет емкости гидравлического бака [16]

Объем гидробака определяется 3 - минутной производительностью насоса. С учетом запаса по высоте объем бака в литрах равен

,                           (2.47)

где

 - объем бака, .

V=

Округляем полученное значение объема бака и принимаем номинальную вместимость гидробака до ближайшего большего стандартного значения. [6, 16, 25]

По ГОСТ 12448-80 выбираем 125000см³