Расчет потерь давления в гидролиниях

3.5 Расчет потерь давления в гидролиниях

Для всасывающей гидролинии:

Определяем число Рейнольдса Re по формуле:

 (8)

где V_жд – действительная скорость движения жидкости в гидролинии, м/с;

d – внутренний диаметр гидролинии, м;

ν – кинематический коэффициент вязкости рабочей жидкости, м²/с.

Так как полученное число Рейнольдса Re = 9360>2320, то движение жидкости во всасывающей гидролинии турбулентное.

Определяем коэффициент путевых потерь λ (коэффициент Дарси) для турбулентного режима по формуле:

, (10)

Потери давления по длине гидролинии ∆p_l , МПа, (путевые) определяются по формуле:

 (11)

где l – длина гидролинии, м (для всасывающей l=l_вс , для напорной l=l_нап+l_исп , для сливной l=l_сл+l_исп );

ρ – плотность рабочей жидкости, кг/м³.

Потери давления в местном сопротивлении ∆p_м , МПа, определяются по формуле:

 (12)

где ξ – коэффициент местного сопротивления (для разъемной муфты ξ=1).

Потери давления в гидролинии ∆p, МПа, определяются по формуле:

∆p=∆p_l+ ∆p_м , (13)

∆p_вс =0,000023+0,0012=0,001223 МПа

Для напорной гидролинии:

Определяем число Рейнольдса в напорной гидролинии по формуле (8):

Так как полученное число Рейнольдса Re = 18720>2320, то движение жидкости в напорной гидролинии турбулентное.

Определяем коэффициент путевых потерь для турбулентного режима по формуле (10):

Определяем потери давления по длине гидролинии ∆p_l , МПа, (путевые) по формуле (11):

Определяем потери давления в местном сопротивлении ∆p_м , МПа, по формуле (12), для угольника сверленного коэффициент местного сопротивления ξ=2:

Определяем потери давления в напорной гидролинии ∆p , МПа, по формуле (13):

∆p_нап=0,15+0,037=0,187 МПа

 

Для сливной гидролинии:

Определяем число Рейнольдса в сливной гидролинии по формуле (8):

Так как полученное число Рейнольдса Re = 11712>2320, то движение жидкости в сливной гидролинии турбулентное.

Определяем коэффициент путевых потерь для турбулентного режима по формуле (10):

Определяем потери давления по длине гидролинии ∆p_l , МПа, (путевые) по формуле (11):

Определяем потери давления в местном сопротивлении ∆p_м , МПа, по формуле (12), для штуцера присоединительного коэффициент местного сопротивления ξ=0,1:

Определяем потери давления в сливной гидролинии ∆p, МПа, по формуле (13):

∆p_сл=0,0034+0,00057=0,00397 МПа

3.6 Расчет гидроцилиндров

Для расчета гидроцилиндра воспользуемся расчетной схемой

Примем коэффициент

Определяем диаметр поршня D₁, м, из условия обеспечения заданного усилия F по формуле:

 (14)

где F – усилие на штоке, Н.

Определяем диаметр штока d₁, м, по формуле:

 (15)

Определяем диаметр поршня D₂, м, из условия обеспечения заданной скорости движения штока V по формуле:

 (16)

где V – скорость движения штока, м/с.

Определяем диаметр штока d₂, м, по формуле:

 (17)

Находим среднее значение диаметра поршня D, м, по формуле:

 (18)

Находим среднее значение диаметра штока d, м, по формуле:

 (19)

 

Примем гидроцилиндр 1.10.0.У1-160×70×400 со следующими характеристиками:

Таблица 8

Параметр	Значение
Диаметр поршня D, мм	160
Диаметр штока d, мм	70
Ход штока L, мм	400

По выбранным стандартным значениям диаметров поршня D и штока d определяем действительное усилие F_д , Н, развиваемое гидроцилиндром, по формуле:

 (20)

где р₂ – давление в штоковой полости, Па (р₂ = ∆ р_сл );

р₁ – давление в поршневой полости, Па, определяется по формуле:

р₁= р_ном - ∆р_нап, (21)

р₁= 6,3·10⁶ – 0,187·10⁶ = 6,113·10⁶ Па,

По выбранным стандартным значениям диаметров поршня D и штока d определяем действительную скорость V_д , м/с, по формуле:

 (22)

где S_эф – эффективная площадь поршня, м², определяется по формуле:

 (23)

Сравниваем действительные и заданные параметры по относительным величинам:

 (24)

где V – заданная скорость штока, м/с.

Отклонение действительного значения скорости от заданного превышает ±10%.

 (25)

Отклонение действительного значения усилия от заданного превышает ±10%.