Расчет потерь давления в гидросистеме

 

При проектировании гидроприводов машин очень важно знать потери давления, так как это позволяет правильно спроектировать гидросистему, выбрать параметры гидроэлементов, определить КПД гидросистемы.

Гидросистема считается оптимально спроектированной, если потери давления не превышают 6% от номинального давления насосов.

Общая величина потерь давления может быть определена как сумма потерь в отдельных элементах гидросистемы:

 

		, кгс/см ,		(2.11)
где			- суммарные потери по длине на прямолинейных участках трубопроводов, кгс/см ;
			- суммарные местные потери давления в изгибах трубопроводов, штуцерах, переходниках, тройниках, и т.д., кгс/см ;
			- суммарные потери давления в гидроагрегатах (распределителях, обратных клапанах, фильтрах и т.д.), кгс/см .

Расчет КПД гидропривода машин

 

КПД гидропривода позволяет установить эффективность спроектированной гидрофицированной машины. В оптимальном случае значение общего КПД находится в пределах .

Общий КПД гидропривода определяется произведением гидравлического, механического и объемного КПД:

.

(2.12)

 

 

Гидравлический КПД рассчитывается по суммарным потерям давления в гидросистеме:

.

(2.13)

 

Механический КПД определяется произведением КПД всех последовательно соединенных гидроагрегатов, в которых происходят потери энергии на трение:

,

(2.14)

 

где	- механический КПД насоса;
	- механический КПД гидрораспределителя;
	- механический КПД гидродвигателя.

 

Объемный КПД гидропривода рассчитывается по формуле:

(2.15)

 

где	- объемный КПД насоса, распределителя, гидродвигателя.

 

Расчет и выбор силовых гидроцилиндров

 Выбор нормализованных гидроцилиндров осуществляется по двум параметрам: величине хода штока и внутреннему диаметру. Ход штока выбирается конструктивно в соответствии с кинематической схемой машины. Внутренний диаметр гидроцилиндра при подаче жидкости в поршневую полость определяется по формуле:

, см,

(2.16)

 

где Т	- усилие на штоке гидроцилиндра, кгс;
Р	- номинальное давление, кгс/см ;
	- потери давления в гидросистеме, кгс/см ;
	- механический КПД гидроцилиндра, (в расчетах = 0,92 - 0,96).

 

Внутренний диаметр гидроцилиндра при подаче жидкости в штоковую полость определяется по формуле:

, см,

(2.17)

 

где d – диметр штока, определяется при φ=1,25 с учетом усилия на штоке при втягивании.

 

Расчет и выбор гидромотора

 

В гидроприводах строительных и дорожных машин наибольшее распространение получили низкомоментные гидромоторы, которые при использовании редуктора на выходном валу позволяют получать значительные крутящие моменты и во многих случаях заменять высокомоментные гидромоторы.

В качестве низкомоментных гидромоторов применяются шестеренные и аксиально-поршневые моторы.

Крутящий момент на валу гидромотора равен:

 

		, кгс м,		(2.18)
	где		- рабочий объем гидромотора, см ;
	Р		- номинальное давление в гидросистеме, кгс/см ;
			- потери давления в гидросистеме, кгс/см ;
			- механический КПД гидромотора.

 

Число оборотов гидромотора рассчитывается по формуле

 

			, об/мин,	(2.19)
	где Qн		- расход насоса, л/мин;
		- объемный КПД гидромотора.

 

В практических расчетах чаще всего требуется по известным крутящему моменту и числу оборотов вала гидромотора определить его рабочий объем и расход. Эти параметры определяются по формулам:

, см ,

(2.20)

 

, л/мин.

(2.21)