Смекни!
smekni.com

Методика розрахунку об'ємного гідроприводу зворотно-поступального руху (з гідроциліндром) (стр. 2 из 3)

Sк - приведена довжина ходу гідроциліндра

(12)

де l - довжина гідроциліндра з висунутим штоком, мм,

к - коефіцієнт, що залежить від схеми кріплення кінців гідроциліндра:

к = 2.0 - якщо один кінець гідроциліндра жорстко закріплений, а другий вільно спирається на долаємо навантаження;

к = 1.0 - якщо обидва кінці гідроциліндра закріплені шарнірно;

к = 0.7 - якщо один кінець закріплений шарнірно, а другий жорстко закріплений;

к = 0.5 - якщо обидва кінці жорстко закріплені.

Примітка: У курсовій роботі прийняти для всіх варіантів к = 1.0.

Максимальну допустиме навантаження на шток гідроциліндра визначають при коефіцієнті запасу n = 3.5

(13)

При правильному виборі гідроциліндра повинна виконуватися умова

(14)

у противному випадку діаметр поршня гідроциліндра збільшують.

ПОПЕРЕДНІЙ РОЗРАХУНОК ТИСКУ У ОБ`ЄМНИХ ГІДРОПРИВОДІВ І ВИЗНАЧЕННЯ РОБОЧОГО ОБ`ЄМУ НАСОСА

Тиск, що розвивається насосом для забезпечення функціонування гідроциліндра із заданою зовнішнім навантаженням, залежить від наступних факторів


(15)

де

- тиск на виході (зливі) гідроциліндра, значення якого визначається гідравлічним опорам РЖ на виході з гідроциліндра, наприклад, втратами тиску в трубопроводі, фільтрі, теплообмінному апараті (маслоохолоджувачі), МПа,

- гідравлічні втрати тиску РЖ по довжині вхідного трубопроводу від насоса до гідроциліндра, включаючи втрати в Гідроапарати (наприклад, в гідророзподільники, регуляторі витрати, зворотному клапані, фільтрі та інші.) Ці втрати підлягають гідравлічному розрахунку, однак, як правило, значення цих втрат не повинно перевищувати 5%від робочого тиску для забезпечення високого значення загального ККД гідроприводу

(16)

Шляхом зіставлення значення витрати

і номінальною подачі насоса по таблиці 2 і 3 підбирають попередньо типорозмір (шифр) і значення об'ємного (коефіцієнта подачі) і загального ККД насоса, які необхідні для подальшого розрахунку.

Визначають максимальну теоретичну подачу насоса, що забезпечує максимальну швидкість гідроциліндра


(17)

де

- витрата, споживаний гідроциліндром, який дорівнює фактичної (необхідної) подачі насоса

(18)

- об'ємний ККД насоса (або коефіцієнт подачі, значення якого для сучасних конструкцій насосів перебувати в межах 0,9 ... 0,98). Значення
приймають по табл.2 або 3 згідно заданому значенню номінального тиску

Визначають робочий об'єм наносів (попередньо), що забезпечує необхідну подачу РЖ при заданій максимальній частоті обертання приводить двигуна

(19)

де

- номінальна частота обертання вала призводить двигуна насоса

(

),

- коефіцієнт, що враховує знос насоса, гідроциліндра і гідроапаратів при експлуатації (призначають в межах
).

Робочий об'єм насоса уточнюють по каталогу, округляючи до найближчого більшого значення з номенклатурного ряду насосів.

Слід звернути увагу на те, що при виборі насоса з регульованим робочим об'ємом споживаний гідроциліндром витрата і подача насоса збігаються (18), а при виборі насоса з постійним робочим об'ємом подача насоса завжди більше споживаного витрати

(20)

що обумовлено округленням значення робочого об'єму насоса і введенням коефіцієнта більше одиниці. Тому для отримання необхідної швидкості поршня застосовують дросельні способи регулювання витрати в гідроциліндр, пов'язані з перепуском частині подачі насоса через переливний клапан (дросель встановлено послідовно до гідроциліндра) або через дросель в гідробак (установка дроселя на паралельному потоці).

РОЗРАХУНОК ККД ОБ`ЄМНОГО ГІДРОПРИВОДУ

Визначають максимальну механічну потужність об'ємного гідропривода (зустрічаються також терміни - вихідна, ефективна і корисна потужність)

(21)

де значення зусилля є заданим (Н), а швидкість (м / с) визначають за формулами (6) або (8).

Розрахунок споживаної насосом потужності

При використанні насоса з регульованим робочим об'ємом, споживана потужність складе

(22)

де

- тиск на виході насоса, МПа,

- фактична подача насоса, л/хв,

- ККД насоса (загальний),

-. гідромеханічний ККД насоса.

У технічній характеристиці насосів призводять значення загального ККД і коефіцієнта подачі,

тому гідромеханічний ККД визначають за формулою:

(23)

а значення

і
визначають з виразів (18) і (15).

При використанні насоса з постійним робочим об'ємом і дросельним способом регулювання витрати до гідроциліндра, його теоретичну подачу визначають за формулою:


(24)

і далі споживану потужність насоса

(25)

Визначають загальний ККД об'ємного гідроприводу при максимальній швидкості гідроциліндра:

(26)

Визначають настановну потужність приводить двигуна з застосовуваним на практиці коефіцієнтом запасу

(27)

Споживана насосом потужність не повинна перевищувати потужності не повинна перевищувати потужності приводить двигуна, в іншому випадку необхідне коригування завдання на проектування об'ємного гідропривода, наприклад, шляхом зниження максимальної швидкості (часу гідроциліндра) переміщення або установки приводить двигуна підвищеної потужності.

ВИБІР ДІАМЕТРА ТРУБОПРОВОДУ І ЗВЕДЕНОГО ДІАМЕТРУ

Внутрішній діаметр трубопроводу визначають за формулою

мм, (28)

де

- витрата робочої рідини (7), л/хв, а при машинному способі регулювання робочого об'єму насоса замість
підставляють значення теоретичної подачі

- об'ємний ККД (або коефіцієнт подачі) насоса,

- що допускається швидкість протягом робочої рідини, м/с,

значення якої вибирають виходячи з наступних рекомендацій за призначенням максимальної швидкості течії робочої рідини в трубопроводах і з'єднаннях трубопроводів:

- Для всмоктуючих трубопроводів,

м / с або не більше значення швидкості (або не менше тиску), встановленого постачальником насоса (примітка: при розрахунку діаметра всмоктувального трубопроводу у формулі (28) ККД насоса приймають
);