Определение действительных перепадов давлений

 

При определении перепадов давлений исходят из расходов, на которые рассчитана гидроаппаратура. Действительные расходы отличаются от справочных. Поэтому необходимо уточнить значения перепадов давлений.

Перепады давлений на гидрораспределителях можно найти из выражений

;

,

где  – номинальное (паспортное) значение перепада давлений на гидрораспределителе при номинальном расходе ;

Для вычисления расхода Q _ц2 жидкости, вытекающей из штоковой полости гидроцилиндра, необходимо по формуле (2.4) найти диаметр штока d, округлить его значение до ближайшего стандартного в большую сторону по ГОСТ 12447–80 и определить расход:

,

где Q _ц1 – расход жидкости, поступающей в рабочую полость нагнетания гидроцилиндра;

Q _ц2 – расход жидкости, выходящей из полости гидроцилиндра, связанной со сливной магистралью.

Аналогично могут быть уточнены значения перепадов давлений и для другой гидроаппаратуры.

Далее вычисляются средние скорости течения рабочей жидкости в трубопроводах l ₁ и l ₂ (см. рисунок 2.1). Средняя скорость течения жидкости υ_ж1 была уже определена формулой (2.10). Если диаметры трубопроводов одинаковые, то

.

Найдем перепады давлений в трубопроводах. Для этого вычислим числа Рейнольдса:

;

.

Зная величину кинематического коэффициента вязкости ν_50º рабочей жидкости при температуре 50 ºС, его значение при температуре Т _м найдем по формуле

.

В таблице 2.6 приведены значения показателя степени n, а в таблице 2.7 – значения кинематического коэффициента вязкости рабочей жидкости в стоксах.

Таблица 2.6 – Значения показателя степени n в формуле определения кинематического коэффициента вязкости рабочей жидкости

 

Значения кинематического коэффициента вязкости рабочей жидкости при температуре 50^оС, ν50º ⋅ 10^–4, м^2/с	Значения показателя степени n
0,0280	1,39
0,0625	1,59
0,0900	1,72
0,1180	1,79
0,2120	1,99
0,2930	2,13
0,3730	2,24
0,4510	2,32
0,5290	2,42
0,6060	2,49
0,6840	2,52
0,8000	2,56

 

Таблица 2.7 – Характеристики рабочих жидкостей

Марка рабочей жидкости	Температурный диапазон t, ºС	Плотность ρ, кг/м^3	Кинематический  коэффициент вязкости при температуре 50^оС, ν50º ⋅ 10^–4, м^2/с
1	2	3	4
И-5	От -5 до +50	890	0,04-0,05
И-8	От -5 до +50	900	0,06-0,08
И-12	От -5 до +50	880	0,10-0,14
И-20	От -10 до +50	885	0,18
И-20А	От -10 до +60	886	0,22
И-25	От -10 до +50	890	0,24-0,27
И-30	От -10 до +50	890	0,28-0,33
И-40	От -10 до +50	895	0,35-0,45

 

Окончание таблицы 2.7

1	2	3	4
И-45	От -10 до +50	900	0,42
И-50	От -10 до +50	910	0,50
И-70	От -10 до +50	910	0,65-0,75
И-100	От -10 до +50	920	0,90-1,18
МГЕ-46В	От -10 до +60	890	0,46
АМГ-10	От -50 до +55	850	0,10
ВМГЗ	От -25 до +60	835	0,15
ТНК «Гидравлик». Стандарт	От -20 до +60	865	0,32
ТНК «Гидравлик». HLP	От -20 до +60	880	0,46
ТНК «Гидравлик». HVLP	От -20 до +60	865	0,32
ТНК «Гидравлик». Зима	От -40 до +60	860	0,22

 

Для дальнейших расчетов необходимо определить безразмерный коэффициент гидравлического трения, который зависит от режима течения жидкости.

При ламинарном режиме движения жидкости для определения коэффициента гидравлического трения λ при Re < 2300 рекомендуется применять формулу

,

а при турбулентном режиме течения жидкости в диапазоне чисел Рейнольдса

Re = 2300 - 100 000 коэффициент λ определяется по формуле Блазиуса:

.

Если выполняется условие

,

где Δ_э – эквивалентная шероховатость труб (для новых бесшовных стальных труб

Δ_э = 0,05 мм, для латунных Δ_э = 0,02 мм), то коэффициент гидравлического трения определяется по формуле А.Д. Альтшуля:

.

Определив коэффициенты гидравлического трения λ, находим перепады давлений в трубопроводах:

;

,

где ρ – плотность рабочей жидкости, кг/м³ (см. таблицу 2.7);

λ₁ и λ₂ – коэффициент гидравлического трения для напорной и сливной гидролинии, соответственно.

Перепады давлений на дросселе оставляем такими же, как и ранее (перепады давлений на дросселе зависят от степени его открытия). Зная перепады давлений, находим давления в полостях силового гидроцилиндра:

,                                   (2.11)

затем находим

,                                            (2.12)

и уточняем давление, развиваемое насосом:

.                                         (2.13)