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 v50º масла при температуре 50ºС, найдем его значение при температуре ТМ по формуле
(11)
или по справочнику.
В таблице 4 приведены значения n,
Таблица 4 - Значения показателей степени n
v50º·10-4, м2/с | n | v50º·10-4, м2/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 ΔЭ - эквивалентная шероховатость труб (для новых бесшовных стальных труб ΔЭ = 0,05 мм, для латунных - ΔЭ = 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 РДВ 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 ΔQПК 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 РН следует произвести по формуле
. (27)
Определив QН, 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)