Расчет диаметров трубопроводов и выбор гидроаппаратуры

Индивидуальное техническое задание

Таблица 1 – Основные исходные данные

№ п/п	Наименование параметра	Обозначение*	Численное значение	Размерность
1.	Полезное усилие на штоке ГЦ	N		кг
2.	Сила трения при движении ГЦ	Tr		кг
3.	Коэф Коэффициент для учета силы трения в ГЦ		0.16	--
4.	Рабочее давление в полостях ГЦ	pz		атм (кг/см2)
5.	КПД ГЦ		0.96	--
6.	Скорость поршня ГЦ при БП	vz1		м/с
7.	Скорость поршня ГЦ при РП	vz2		м/с
8.	Скорость поршня ГЦ при БО	vz3		м/с
9.	Коэффициент расхода дросселя ДР		0.62	--
10.	Диаметр дросселя ДР	ddr	1.4	мм
11.	Перепад давления на дросселе ДР		3.2	атм (кг/см2)
12.	Плотность минерального масла ИГП-30			кг/м3
13.	Рабочая температура масла ИГП-30	T2		°С
14.	КПД насоса		0.82	--
15.	Длина напорной магистрали	L2		м

 

* Приняты следующие обозначения: z - гидроцилиндр, n – насос,
1,2,3 – движение ГЦ на режимах БП, РП, БО соответственно.

 

Алгоритм расчета

 

Расчет геометрических параметров и выбор типоразмера ГЦ

В этом разделе расчеты рекомендуется вести в атм и см с обязательным переводом окончательно полученных величин в систему СИ.

 

1. Диаметр поршня Dz является основным параметром ГЦ. Вычисляем его предварительное значение Dz0 из условия преодоления силой от давления pz заданного полезного усилия на штоке N и силы трения:

где Rz – полная величина усилия сопротивления движению:

Здесь

 

Полученную величину Dz0 округляем до большего стандартного значения Dz для поршней ГЦ принимаем = 75мм.

 

2. Диаметр штока dш рассчитываем аналогично. Его предварительное значение вычисляем по формуле:

Вычисляем также величину dш из рекомендуемого условия

Выбираем большее значение dш и округляем его до стандартной величины. Принимаем dz = 40мм.

По полученным значениям Dz0 и dш выбираем стандартный ГЦ типа выбираем пластинчатый насос с ходом штока 200мм.

Расчет расхода, потребляемого гидроцилиндром

Расчет проводим для трех режимов движения ГЦ: БП, РП, БО.

Так как режимы БП и РП происходят при подаче рабочего давления в бесштоковую полость, а режим БО – в штоковую, то предварительно вычисляем площади поршня с этих двух сторон.

Для бесштоковой полости

 

 

Для штоковой полости

 

 

Тогда величины потребляемых расходов по режимам движения ГЦ равны:

 

 

Очевидно, выбираемый тип насоса должен обеспечивать подачу наибольшего из полученных расходов, т.е. Qn =

Расчет диаметров трубопроводов и выбор гидроаппаратуры

3.2.1 Расчет внутренних диаметров трубопроводов в трех магистралях

Максимальная скорость течения РЖ во всасывающем трубопроводе:

Максимальная скорость течения РЖ в напорной магистрали:

Максимальная скорость течения РЖ в сливном трубопроводе:

Используя полученную в предыдущем разделе величину расхода в гидросистеме Qn и рекомендуемые максимальные скорости во всасывающей, напорной и сливной магистралях, площадь каждого трубопровода вычисляем по формуле:

 

а диаметр трубопровода соответствующей магистрали – по формуле

 

 

Полученные размеры округляем до стандартных значений.

Тогда: диаметр всасывающей магистрали d1= 12мм;

диаметр напорной магистрали d2 = 6,3мм;

диаметр сливной магистрали d3 = 8мм.

 

3.2.2 По полученным значениям диаметров трубопроводов подбираем гидро-аппаратуру с соответствующим значением Д_у для комплектации привода
(см. рис. 1).