Выбор насосов, расчет мощности и

Производительности насосов

 

Расчет гидросистемы выполняют в два этапа. В предварительном (упрощенном) этапе расчета определяют мощность привода, производительность насосов, основные параметры гидродвигателей. Цель первого этапа заключается в проверке и уточнении выбранных параметров гидропривода. Предварительный расчет показывает, есть ли необходимость в изменении первоначально выбранных параметров: номинального давления и скорости гидродвигателей.

Полный расчет гидросистемы включает в себя расчет и выбор насосов, распределителей, гидродвигателей, фильтров, трубопроводов, а также расчет потерь давления в гидросистеме, КПД гидропривода, объема масляного бака и тепловой расчет гидросистемы.

 

Мощность привода насоса определяется исходя из следующих условий.

Полезная мощность на штоке гидроцилиндра равна:

			, кВт,	(2.1)
	где Т	- усилие на штоке гидроцилиндра, кгс;
	V	- скорость перемещения штока, м/с;
		- общий КПД гидроцилиндра.

Полезная мощность на валу гидромотора или моментного гидроцилиндра определяется по формуле

		, кВт,	(2.2)
где М		- крутящий момент на валу гидромотора, кгс м
		- угловая скорость вала, рад./с;
		- общий КПД гидромотора;
n		- число оборотов вала, об/мин.

 

Если в гидросистеме машины несколько гидроцилиндров и гидромоторов, то полезную мощность находят по сумме мощностей наибольшего количества одновременно работающих гидродвигателей. В этом случае полезная мощность может быть определена по формуле

кВт.

(2.3)

 

При расчете мощности насоса, приводящего эти гидродвигатели в действие, необходимо учитывать потери давления и расхода рабочей жидкости в гидросистеме через коэффициенты запаса по скорости и усилию:

кВт,

(2.4)

 

где К	- коэффициент запаса по усилию, равен 1,1-1,2;
К	- коэффициент запаса по скорости, равен 1,1-1,3.

 

По определенной мощности вычисляется расход насоса

через Р_ном:

			, л/мин,	(2.5)
	где Рном	-номинальное давление в гидросистеме, кгс/см .

или

Расход насоса можно также определить через параметры гидромотора следующим соотношением:

, л/мин

(2.6)

 

где	- частота вращения вала гидромотора, об/мин;
	- рабочий объем гидромотора, равен 0,5 , см ;
	- объемный КПД соответственно гидромотора и насоса.

Далее определяется номинальное число оборотов вала

насоса:

, об/мин,

(2.7)

 

где Z	- число насосов;
	- рабочий объем насоса, см /об;
	- объемный КПД насоса.

 

Выбор гидрораспределителей

 

Выбор типа и марки распределителя осуществляется по номинальному давлению, производительности насосов и количеству гидродвигателей. Общей рекомендацией является следующее: для гидроприводов, работающих в легком и среднем режимах, обычно выбирают моноблочные распределители, а для тежелого и весьма тяжелого режимов эксплуатации с аксиально-поршневыми насосами – секционные распределители.

 

Расчет трубопроводов

 

Внутренний диаметр трубы и площадь ее поперечного сечения определяются по формулам:

 

, мм;

(2.8)

 

			, мм ,	(2.9)
	где	- скорость потока жидкости, м/сек;
		- расход насоса, л/мин.

 

Далее значения скоростей потока рабочей жидкости приведены в табл. 2.2.

 

Таблица 2.2

Значения скоростей потока рабочей жидкости

 

№ п/п	Тип трубопровода	Значение скорости потока рабочей жидкости
1	Всасывающий трубопровод	0,6 – 1,4 м/с;
2	Сливной трубопровод	1,4 – 2 м/с;
3	Напорный трубопровод	3 – 5 м/с

 

Кроме того при расчете диаметра напорного трубопровода скорость потока рабочей жидкости выбирается с учетом давления в гидросистеме:

 

Давление в гидросистеме, кгс/см	10	25	50	100	150	200
Скорость потока жидкости, м/с	1,3	2,0	3,0	4,5	5,5	6,0

 

Расчет и выбор фильтров

 

В целом расчет фильтра сводится к определению площади поверхности фильтрующего элемента:

				, см^2,	(2.10)
	где		- коэффициент динамической вязкости, н /м ;
		- расход насоса, л/мин;
		- коэффициент пропорциональности (пропускной способности), л/см ;
			- перепад давления на фильтре, кгс/см .