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 золотнике можно найти из выражений

и (6)

где - перепад давлений на золотнике при расходе ;

- расход жидкости в полость нагнетания цилиндра;
- расход жидкости из полости слива.

Аналогично могут быть уточнены значения Р и для другой гидроаппаратуры. Однако при подсчете перепада давления на фильтре ведется перерасчет величины по следующей формуле

и . (7)

Для вычисления расхода жидкости, вытекающей из штоковой полости, необходимо найти по формуле диаметр штока d, округлить его значение до ближайшего стандартного в большую сторону по ГОСТ12447-80 (см. выше) и найти расход

. (8)

Далее вычисляем средние скорости течения масла в трубах l₁ и l₂ (смотри рисунок 7). Средняя скорость течения жидкости была уже определена. Если диаметры труб одинаковые, то

. (9)

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

и . (10)

 

Зная, чему равна кинематическая вязкость v_50º масла при температуре 50ºС, найдем его значение при температуре Т_М по формуле

(11)

или по справочнику.

В таблице 4 приведены значения n,

Таблица 4 - Значения показателей степени n

v50º·10^-4, м^2/с	n	v50º·10^-4, м^2/с	n
0,028	1,390	0,373	2,240
0,062	1,590	0,451	2,320
0,090	1,720	0,529	2,420
0,118	1,790	0,606	2,490
0,212	1,990	0,684	2,520
0,293	2,130	0,800	2,560

 

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

При ламинарном режиме Т.М. Башта для определения коэффициента гидравлического трения λ рекомендует при Re <2300 применять формулу, а при турбулентном режиме течения жидкости в диапазоне Re = 2300…100 000 коэффициент λ определяется по полуэмпирической формуле Блазиуса

. (12)

Если

, (13)

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

. (14)

 

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

, (15)

,

где ρ - плотность рабочей жидкости, кг/м³;

и - коэффициент гидравлического трения для напорной и сливной гидролинии соответственно.

 

где

, (16)

. (17)

О выборе насосов было сказано выше, при рассмотрении гидропривода поступательного движения. Определив Р₁ и Р₂, находим Р_ДВ и рабочий объем гидромотора q, который уточняем в соответствии с табличными данными гидромоторов из приложения 2 и находим перепад давлений

. (18)

Расход жидкости, поступающей в гидромотор

, (19)

 

где - утечки жидкости в гидромоторе;

Z- число гидромоторов (для схемы, представленной на рисунке 8, Z = 1).

Обычно в справочной литературе заданы либо утечки ΔQ*_ДВ в гидромоторе при давлении Р*, либо объемный КПД η*₀. Если заданы утечки ΔQ*_ДВ, то утечки при давлении Р₁ можно найти из выражения

. (20)

Если задан объемный КПД при давлении Р*, то для определения утечек можно воспользоваться следующими формулами:

, (21)

* , (22)

. (23)

 

Применительно к схеме гидропривода, представленного на рисунке 8,

. (24)

Утечки в золотнике определяем аналогично, как это было указано для утечек в гидромоторе:

. (25)

Утечки через предохранительный клапан

. (26)

При давлении Р* = 6,3 МПа для предохранительного клапана, рассчитанного на расход 20 л/мин. утечки жидкости через него ΔQ_ПК составляют 100 см³/мин. рассчитанного на расход 40 л/мин. - 200 см³/мин.; на 80 л/мин. - 200 см³/мин.; 160 л/мин. - 300 см³/мин. Перерасчет утечек при давлении Р_Н следует произвести по формуле

. (27)

Определив Q_Н, уточняем подачу насоса в соответствии с приложением 2. Далее уточняем расход жидкости, сбрасываемой через предохранительный клапан в приемный бак:

. (28)

Перепады давлений в трубах Р₁ и Р₂найдем также как в расчете гидропривода поступательного движения. Подбираем гидроаппаратуру. Перепады давлений на гидроаппаратуре при расходах, отличных от номинальных Q* смотри в таблице 6. Уточняем давления

, (29)

, (30)

. (31)

Если отличается от P*, то действительные утечки жидкости в силовом цилиндре и в золотнике можно найти из выражений

, (32)