Указания к решению задачи

При расчете гидропривода рекомендуется придержи­ваться следующей последовательности:

1. Назначить давление в силовом цилиндре гидродвигателя в зависимости от величины усилия G, прикладыва­емого к штоку одного поршня (см. таблицу).

2. Зная величину усилия G, приходящегося на один ци­линдр гидродвигателя, и задавшись величиной давления , следует, вычислить площадь цилиндра гидродвигателя, определить его диаметр и по полученному значению d_ц подобрать стандартный диаметр.

По стандарту приняты следующие внутренние диамет­ры гидроцилиндров: 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 180, 200, 220 мм.

3. Определить диаметр штока поршня, помня, что соотношение диаметра штока и внутреннего диаметра цилиндра d_ц зависит от давления в гидросистеме и принима­ется в пределах:

При до 10 МН/м² / = 0,5 .

При свыше 10 МН/м² / = 0,7 .

По полученным значениям выбрать стандартные диаметры штока. По стандарту приняты следующие диамет­ры штоков: 12, 14, 16, 18, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 55, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 140, 160, 180 мм.

4. Определить расход цилиндра гидродвигателя Q_ц и по­дачу насоса Q_h = 2 Q_ц .

5. Определить расход штоковой полости цилиндра Q_ш и расход Q_ot = = 2 Q_ш , проходящий по отводящей линии дли­ной .

6. Определить диаметры подводящего и отводящего трубопроводов d_т1 и d_т2 гидросистемы, задавшись скоростью движения масла V = 4…6 м/с.

По полученным значениям d_т подобрать стандартные диаметры трубопровода.

По стандарту приняты следующие диаметры трубо­провода: 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 мм.

7. Установить соответствующие этим диаметрам фак­тические скорости движения жидкости в подводящем и отво­дящем трубопроводах V_ф1 и V_ф2.

8. С учетом фактических скоростей определить потери напора в трубопроводах гидросистемы. Они будут складываться из потерь напора по длине и в местных сопротивле­ниях.

Потери напора по длине определить по формуле Дарси:

При этом при ламинарном режиме (число Рейнольдса Re <2320 ) значение l с учетом влияния местных сопротив­лений следует определить по формуле

l = 75/Re .

При турбулентном режиме и числах Re <10⁵ можно счи­тать трубы гидравлически гладкими и значение l вычислить по формуле Блазиуса-

l = 0,3164/Re^0,25.

Потери напора в местных сопротивлениях в каждой вет­ви определить по формуле

,

где — сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Наличие конкретных местных сопротивлений в каждой линии определяются по чертежу.

9. Определить напор насоса Н.

Давление, развиваемое насосом, затрачивается на созда­ние рабочего давления в цилиндре со стороны поршня и преодоление потери давления в подводящей линии

Давление в штоковой полости цилиндра равно потери давления в отводящей линии .

При движении поршня гидроцилиндра силы давления со стороны поршня уравновешивается силами, приложенными со стороны штока:

,

где и - площади поршня и штока, G - сила, приложенная к штоку поршня.

Откуда

;

Напор насоса

где и — потери напора по длине и в местных сопротивлениях соответственно в подводящей и отводящих линиях.

10. Вычислить мощность насоса