Допустимые скорости движения жидкости в трубопроводах

 

В трубопроводах гидропривода рекомендуются следующие величины допустимых скоростей:

- всасывающего трубопровода ;

- нагнетательного трубопровода ;

- сливного трубопровода .

 

Условный проход трубопроводов

 

При известном расходе и допустимой для соответствующего трубопровода скорости движения жидкости, условные проходы определяются по формуле:

 

 (24)

 

Подставляя соответствующие значения допустимых скоростей, получим условные проходы:

Для всасывающего трубопровода, :

Для нагнетательного трубопровода, :

Для сливного трубопровода, :

Полученные значения диаметров округляются до ближайшего большего значения по ГОСТ 16516-70. Примем следующие значения диаметров трубопроводов, : , ,

После принятия окончательного значения диаметров трубопроводов, рассчитаем реальные скорости движения жидкости в них, ::

 

 (25)

 

Подставляя соответствующие значения диаметров, получим скорости:

Для всасывающего трубопровода:

Для нагнетательного трубопровода:

Для сливного трубопровода:

При величинах условного прохода менее 30 мм, применяются стальные, бесшовные, холоднотянутые и холоднокатаные трубы (ГОСТ8734-58). Примем материал для изготовления труб: Сталь 20.

Вычислим толщину стенки трубы по формуле:

 

, (26)

 

где  – предел прочности при растяжении (сопротивление на разрыв), для выбранного материала,  (принимается по таблице 5.1 [1]):

Подставляя в формулу значения диаметров трубопроводов, получим толщину их стенок, :

 

,

,

 

Соединение трубопроводов

Трубопроводы, из которых монтируют гидролинии в гидроприводах, по конструкции можно разделить на жесткие и гибкие.

Жесткие трубопроводы в основном изготовляют из стальных бесшовных холоднотянутых труб или из труб цветных металлов: медь или алюминий.

В гидроприводах применяют следующие типы соединений:

а) пайка (сварка) - в машиностроении применяется редко, только для трубопроводов, не подлежащих демонтажу;

б) соединение с развальцовкой используют для труб диаметром . Соединение отличается простотой, но может применяться при давлении не более  и имеет ограниченное число повторных демонтажей вследствие затвердения материала и порчи развальцованной части трубы;

в) соединение трубопроводов по внутреннему конусу применяется для гидросистем с рабочим давлением до  при необходимости частого демонтажа гидролинии. Этот тип соединения наиболее широко применяется в гидросистемах тракторов, дорожных и строительных машин;

г) соединение трубопроводов с врезающим кольцом распространено в гидросистемах, работающих при высоких давлениях. Соединение простое по конструкции и обеспечивает надежную герметизацию при давлениях до ;

д) фланцевое соединение трубопроводов применяется для стальных труб, диаметром свыше .

Типы и размеры арматуры соединительных частей трубопроводов указаны в ГОСТ 16039-70 16078-70, ГОСТ 15063-70  15804-70, ГОСТ 4233-67.

Гибкие трубопроводы применяют для соединения элементов гидропривода, которые расположены на подвижных частях и могут перемещаться относительно друг друга.

В качестве гибкого трубопровода в основном применяют резинотканевые шланги, называемые рукавами высокого давления (РВД). В зависимости от количества металлических оплеток рукава высокого давления делятся на три типа: 1 тип – с одной металлической оплеткой, рассчитанный на давление до ; 2 тип – с двойной оплеткой, рассчитанный на давление до ; 3 тип – с тройной оплеткой, применяется при внутреннем диаметре до . Основные размеры РВД даны в ГОСТ 6286-73.

Для заданных условий работы гидросистемы гибкие трубопроводы могут быть выбраны из специальной литературы [8,10].

 

Выбор гидроаппаратуры

Тип и марку отдельных элементов гидроаппаратуры, выбирают (таблица 6.4 [1]) по давлению на их входе и фактическому расходу, проходящему через них.

В технических характеристиках гидроаппаратов приводится потеря давления  при определенном (номинальном) расходе . Как правило, не удается подобрать гидроаппарат, у которого фактический расход  соответствует , а значит и потери давления фактические  будут отличаться от .

Фактические потери давления рассчитываются простым суммированием потерь давления в каждом гидравлическом устройстве. Эти данные берутся из таблицы 6.4 [1]. Но так как не все выбранные гидроаппараты имеют номинальный расход, соответствующий требуемому, то и фактические потери давления будут отличаться от номинальных.

Определить фактические потери можно по формуле:

 

 (27)

 

Перед определением потерь, необходимо выбрать тип и марку гидроаппаратуры на данном участке гидропривода. Выбирают их по расходу (таблице 6.4 [1]).

На данном участке находится следующая гидроаппаратура:

1. Напорный золотник с обратным клапаном Г56-23;

2. Реверсивный золотник Г72, Г73-12;

3. Золотник с ручным управлением Г 74-12;

4. Фильтр 0,08 Г 41-13