Расчет потерь давления в гидролиниях

     Потери давления определяются отдельно для каждой гидролинии при определенной температуре рабочей жидкости по формуле

= + ,                     (8)

где - потери давления в гидролинии, МПа;

    - сумма путевых потерь, МПа;

    - сумма потерь в местных сопротивлениях, МПа;

Потери давления по длине гидролинии определяются по формуле

= ,                (9)

где - потери давления по длине, МПа;

   - коэффициент путевых потерь (коэффициент Дарси);

   - длина гидролинии, м;

   d - внутренний диаметр гидролинии, м;

   - скорость движения жидкости, кг/м³.

 

Для напорной:  (10)

 

Для сливной:  (11)

 Коэффициент путевых потерь определяется по формуле

     Для турбулентного режима:

= ;                             (12)

     Для ламинарного режима:

= .                                        (13)

Число Рейнольдса определяется по формуле

Re= ,                                  (14)

где - скорость движения жидкости в гидролинии, м/с;

     d- внутренний диаметр гидролинии, м;

     - кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости, м²/с.

         

Re_нап= , т.к Re >2320, тогда ;

Re_сл= , т.к Re >2320, тогда ;

МПа;

 МПа;

Потери давления в местном сопротивлении определяются по формуле

,                   (13)

где - потери давления в местном сопротивлении, МПа;

   - коэффициент местного сопротивления;

   - скорость движения жидкости, м/с;

   - плотность рабочей жидкости, кг/м³.

 

Напорная гидролиния.

Местное сопротивление	Кол-во
Переходник	3	0,15	0,45
Штуцер	3	0,15	0,45
Разъемная муфта	2	1,5	3
Плавное колено	3	0,12	0,36
Дроссель	3	2	6
Распределитель	1	3	3

                                                                       

      МПа;

Сливная гидролиния.

Местное сопротивление	Кол-во
Переходник	2	0,15	0,3
Штуцер	2	0,15	0,3
Разъемная муфта	2	1,5	3
Плавное колено	3	0,12	0,36
Дроссель	3	2	6
Фильтр	1	3	3

      МПа.

 

Потери давления в гидролиниях:

      МПа;

     МПа.

Расчет гидроцилиндр а

     Основными параметрами гидроцилиндров являются: усилие на штоке F, скорость штока , диаметр поршня D, диаметр штока d и ход штока Z.

          F_д=(P_ном- ) ,  (16)

где P_ном- номинальное давление, Па;

  - потери давления в напорной гидролинии, Па;

  - потери давления в сливной гидролинии, Па;

   D – диаметр поршня, м;

   d- диаметр штока, м.

 

Диаметр поршня гидроцилиндра со штоковой рабочей полостью определяется из уравнения равновесия сил, действующих на поршень

D=D₁= ,          (14)            

где F- усилие на штоке, Н;

  - потери давления в напорной гидролинии, Па;

  - коэффициент, =0,7;

  - потери давления в сливной гидролинии, Па;

      

    P_ном- номинальное давление, Па.

         D=D₁= м.

     Из уравнения неразрывности потока жидкости вторично определяют диаметр поршня

         D=D₂= ,                                                            (15)

где D- диаметр поршня, м;

  Q_нд- расход жидкости, м³/с;

  - скорость движения штока, м/с.

         D=D₂= м.              

  По известным значениям диаметров поршня, находим его среднее значение

     D_ср=(D₁+D₂)/2=(0,056+0,06)/2=0,057м;

После нахождения диаметра поршня определяем диаметр штока

d= =0,0399 м.

Основные параметры гидроцилиндров, в том числе диаметры поршня и штока, регламентируются ГОСТом 6540-68.                                                                               Принимаем D=50мм; d=22мм.                                                             

По выбранным значениям диаметров поршня и штока определяем действительное усилие F_д,развиваемое гидроцилиндром по формуле

 

              F_д=(20-0,183)  Н.

Действительную скорость движения штока определяем из уравнения неразрывности потока жидкости по формуле

,                          (17)

где - действительная скорость штока, м/с;

       

Q_нд- расход жидкости, м³/с;

   S_эф- эффективная площадь поршня, м²,

   S_эф= =0,0016 м²,

Здесь D и d стандартные значения диаметров поршня штока соответственно.

              м/с.

Произведем сравнения действительных и заданных параметров по относительным величинам: