Определение гидравлических потерь

 

Линия всасывания:

Режим течения жидкости рассчитывается по формуле:

 

Re = , ,

 =  = 0,17 м/с,

 

гдеν - кинематическая вязкость, ν = 30*10-6 мм2/с, (см. выбор рабочей жидкости из справочника, п.2.5.)

 

Re =  = 57 < 2300.

 

Следовательно, режим течения жидкости - ламинарный.

Гидравлические потери в гидролинии всасывания ∆Рвс рассчитывают по формуле:

 

∆Рвс = ∆ + ∆ + ∆

 

Потеря давления ∆ по длине гидролинии всасывания рассчитывают по формуле:

 

∆ =  *  * ,

 

где lвс - длина гидролинии всасывания, lвс = 1 м.

 

λ =  =  = 0,095

∆ = 0,095 *  *  = 0,017 (МПа).

 

Потери давления в местных сопротивлениях ∆ рассчитывают по формуле:

 

∆ = (0,2 0,3) * ∆ , ∆ = 0,3 * 0,017 = 0,0051 (МПа).

 

Потеря давления в гидроаппаратуре:

 

∆ = ∆

∆ = ∆ * 2,

 

∆ =0,007 * 2 = 0,0004 (МПа).

∆Рвс = 0,017 + -0,0051 + 0,0004 = 0,0225 (МПа).

 

Линия нагнетания:

Режим течения жидкости рассчитывается по формуле:

 

Re = ,

,

 =  = 0,26 м/с,

 

гдеν - кинематическая вязкость, ν = 30*10-6 мм2/с.

=  = 86 < 2300.

 

Следовательно, режим течения жидкости - ламинарный.

Гидравлические потери в гидролинии нагнетангия ∆Рн рассчитывают по формуле:

 

∆Рн = ∆ + ∆ + ∆

 

Потеря давления ∆ по длине гидролинии нагнетания рассчитывают по формуле:

 

∆ =  *  * ,

 

где lн - длина гидролинии нагнетания, lн = 2 м.

 

λ =  =  = 0,006

∆ = 0,006 *  *  = 0,11 (МПа).

 

Потери давления в местных сопротивлениях ∆ рассчитывают по формуле:

 

∆ = (0,2 0,3) * ∆ ,

∆ = 0,2 * 0,11 = 0,022 (МПа).

 

Потеря давления в гидроаппаратуре:

 

∆ = ∆ + ∆ + ∆ + ∆ + ∆

∆ = ∆ * 2 = 0,25 * 2 = 0,17 (МПа).

∆ = ∆ * 2 = 0,09 * 2 = 0,02 (МПа).

∆ = ∆ * 2 = 0,05 * 2 = 0,008 (МПа).

∆ = ∆ * 2 = 0,25 * 2 = 0,03 (МПа).

∆ = ∆ * 2 = 0,06 * 2 = 0,05 (МПа).

∆ = 0,17 + 0,02 + 0,008 + 0,03 + 0,05 = 0,278 (МПа)

∆Рн = 0,11 + 0,022 + 0,278 = 0,41 (МПа).

 

Линия слива:

Режим течения жидкости рассчитывается по формуле:

 

Re = ,

,

 

 =  = 0,17 м/с,

 

гдеν - кинематическая вязкость, ν = 30*10-6 мм2/с.

=  = 57 < 2300.

 

Следовательно, режим течения жидкости - ламинарный.

Гидравлические потери в гидролинии слива ∆Рс рассчитывают по формуле:

 

∆Рс = ∆ + ∆ + ∆

 

Потеря давления ∆ по длине гидролинии слива рассчитывают по формуле:

 

∆ =  *  * ,

 

где lвс - длина гидролинии всасывания, lвс = 3 м.

 

λ =  =  = 0,095

∆ = 0,095 *  *  = 0,05 (МПа).

 

Потери давления в местных сопротивлениях ∆ рассчитывают по формуле:

 

∆ = (0,2 0,3) * ∆ ,

∆ = 0,2 * 0,05 = 0,01 (МПа).

 

Потеря давления в гидроаппаратуре:

 

∆ = ∆ + ∆ + ∆

∆ = ∆ * 2 = 0,1 * 2 = 0,016 (МПа).

∆ = ∆ * 2 = 0,25 * 2 = 0,02 (МПа).

∆ = ∆ * 2 = 0,05 * 2 = 0,004 (МПа).

∆ = 0,016 + 0,02 + 0,004 = 0,04 (МПа).

∆Рс = 0,05 + 0,01 + 0,04 = 0,1 (МПа).

 

Суммарные потери давления рассчитывают по формуле:

 

∆Р = ∆Рн + ∆Рвс + ∆Рс

∆Р = 0,0255 + 0,41 + 0,1 = 0,5355 (МПа).

 

Выбор типа насоса

 

Подачу насоса Qн рассчитывают по формуле:

н = Qхх + ∆Q,

 

Величину утечек ∆Q рассчитывают по формуле:

 

∆Q = kу * Р1 * n,

 

гдеkу - размерный коэффициент утечек,

у = 0,3 10-3 ;

 

Р1 - расчетное давление, Р1 = 3,2 МПа;- количество гидроцилиндров, n = 1.

 

∆Q = 0,3 10-3 * 3,2 * 1 = 0,96 10-3 (л/мин).н = 13 + 0,96 * 10-3 = 13,00096 (л/мин).

 

Рабочее давление насоса Рн рассчитывают по формуле:

 

Рн = Рман + Рвак

 

Манометрическое давление Рман рассчитывают по формуле:

 

Рман = Р1 + ∆Рн + ∆Рс

Рман = 3,2 + 0,41 + 0,1 = 3,71 (МПа)

 

Вакуум во всасывающей линии насоса Рвак рассчитывают по формуле:

 

Рвак = (ρ * g * zвс) * 10-6 + ∆Рвс,

 

гдеzвс - геометрическая высота всасывания, zвс = 0,5 м.

 

Рвак = (885 * 9,8 * 0,5) * 10-6 + 0,0225 = 0,03 (МПа)

Рн = 3,71 + 0,03 = 3,74 (МПа)

 

Эффективную мощность насоса Nн рассчитывают по формуле:

н = Рн * Qнн = 3,74 * 13,00096 * (1/60000) = 0,8 (кВт)

 

Выбираем насос пластинчатый нерегулируемый типа Г12-31АМ:

ном = 5,8 л/мин;

Рном = 6,3 МПа;ном = 1,04 кВт;

η = 0,76.

 

Мощность приводного двигателя к насосу рассчитываем по формуле:

д = д = = 1,4 кВт.

 

Расчет емкости гидробака

 

Объем гидробака к насосу определяется по его 3-5 минутной производительности, с учетом запаса по высоте:

= 1,2 * (3 5) * Qном= 1,2 * 4 * 5,8 = 27,8 (л).

 

Принимаем гидробак объемом 30 литров.