Проектирование гидропривода рыхлительного оборудования (стр. 4 из 5)

Рисунок 2. – Гидравлическая схема соединений к расчету потерь давления.

Путевые потери определяются по формуле

,(27)

где

– коэффициент трения жидкости о стенки трубопровода;

– плотность жидкости, ;

– длина участка трубопровода, м;

– внутренний диаметр трубопровода, м;

– скорость потока жидкости в трубопроводе, ;

Коэффициент трения

зависит от числа Рейнольдса – и в зависимости от режима течения рассчитывается по формулам:

а) при ламинарном режиме

(28)

б) при турбулентном режиме

(29)

В свою очередь число Рейнольдса находится из выражения

,(30)

где

– кинематическая вязкость рабочей жидкости, (при ).

а) для сливного трубопровода

(ламинарный режим)

б) для напорного трубопровода

(турбулентный режим)

Коэффициент трения

:

а) для сливного трубопровода

б) для напорного трубопровода

Путевые потери

:

а) для сливного трубопровода

б) для напорного трубопровода

Местные потери давления в гидросистеме определяются по формуле

,(31)

где

– коэффициент местных сопротивлений, который суммируется из коэффициентов отдельных местных сопротивлений, встречающихся на пути потока жидкости.

а) для сливного трубопровода

в) для напорного трубопровода

Потери давления в распределителе и фильтре:

(из технической характеристики Р-20)

(определены как потери в местных сопротивлениях по формуле (31))

Расчет действительного значения КПД гидропривода

Для оптимально разработанной гидросистемы общих КПД

находится в пределах . Общий КПД гидропривода определяется произведением гидравлического, механического и объемного КПД

(32)

Гидравлический КПД рассчитывается исходя из суммарных потерь давления в гидросистеме

(33)

Механический КПД определяется произведением механических КПД всех последовательно соединенных гидроагрегатов

,(34)

где

– механический КПД насоса, ;

– механический КПД распределителя, ;

– механический КПД гидроцилиндра, ;

Объемный КПД гидропривода рассчитывают из выражения

,(35)

где

– объемный КПД насоса, ;

– объемный КПД распределителя, ;

– объемный КПД гидроцилиндра, .

Тепловой режим гидросистемы

Тепловой режим гидросистемы выполняется с целью определения установившейся температуры рабочей жидкости гидропривода, уточнения объема гидробака и поверхности теплоотдачи, а также выяснения необходимости применения теплообменников.

Как высокие, так и низкие температуры рабочей жидкости оказывают нежелательное влияние на работоспособность и производительность гидрофицированных машин. Поэтому весьма важно знать граничные температуры рабочей жидкости. Минимальная температура рабочей жидкости определяется температурой воздуха той климатической зоны, в которой эксплуатируется машина. Максимальная температура жидкости зависит от конструктивных особенностей гидросистемы, режима эксплуатации гидропривода и температуры окружающего воздуха.

Повышение температуры рабочей жидкости прежде всего связано с внутренним трением масла, особенно при дросселировании жидкости. Все потери мощности в гидросистеме в конечном итоге превращаются в тепло, которое аккумулируется в жидкости.

Количество тепла, получаемое гидросистемой в единицу времени, соответствует потерянной в гидроприводе мощности и определяется по формуле

,(36)

где

– коэффициент эквивалентности;

– затраченная мощность привода насосов;

– коэффициент продолжительности работы гидропривода под нагрузкой.

Максимальная установившаяся температура рабочей жидкости определяется по формуле

,(37)

где

– коэффициент теплоотдачи;

– суммарная площадь теплоизлучаемых поверхностей гидропривода, ;

– максимальная температура окружающего воздуха.

Площадь теплоизлучаемых поверхностей гидропривода находится из соотношения

,(38)

где

– площадь поверхности гидробака, .