Определение максимальных расходов и давлений по участкам гидросистемы

Для дальнейшего выбора элементов гидросистемы определяем максимальные расходы и давления по её участкам. Для этого на предварительной схеме (рис. 2.2.) нумеруем участки схемы, определяем максимальные расходы и давления на участках.

Рисунок 2.2. Нумерация участков схемы гидросистемы

Максимальное давление гидросистемы ограничивается настройкой предохранительного (переливного) клапана и возникает при обоих режимах работы схемы. На данном этапе расчётов максимальное давление принимаем:

р_MAX = 1.2 p_Т = 1.2 · 4.363 = 5.236 МПа.

Максимальный расход рабочей жидкости по всасывающей и напорной магистралям гидросистемы принимаем равным номинальной производительности насоса при действующей нагрузке (в нашем случае крутящий момент на валу гидромотора М ₁)., когда параметр регулирования дросселя U _ДР будет равен единице. Данные максимальных расходов и давлений на участках заносим в Таблицу 2.1.

 

 

Таблица 2.1

Номер линии	QMAX, л/мин	pMAX, МПа	Количество соединений
	QНФ	3.3			1 штуцер
	QНФ	3.3			2 штуцера
	QНФ	3.3	1.2 р Т	5.236	2 штуцера
	QНФ	3.3	1.2 р Т	5.236	1 штуцер, 1 крестовина
	QНФ	3.3	1.2 р Т	5.236	2 штуцера
	QНФ	3.3	1.2 р Т	5.236	2 штуцера
	Q Т	3.181	1.2 р Т	5.236	2 штуцера, 1 тройник
	Q Т	3.181	1.2 р Т	5.236	2 штуцера
	Q Т	3.181	1.2 р Т	5.236	1 штуцер, 1 тройник
	Q Т	3.181	1.2 р Т	5.236	2 штуцера
	Q Т	3.181	1.2 р Т	5.236	2 штуцера
	Q Т	3.181	1.2 р Т	5.236	1 штуцер, 1 тройник
	Q Т	3.181	0.5 МПа	0.5	1 штуцер, 1 тройник
	QНФ - Q Т	1.037	0.5 МПа	0.5	2 штуцера
	QНФ	3.3	0.5 МПа	0.5	2 штуцера
	QНФ	3.3	0.5 МПа	0.5	1 штуцер

 

 

Выбор рабочей жидкости

От свойств рабочей жидкости (далее по тексту РЖ) существенно зависят эксплуатационные качества, КПД и долговечность работы гидросистемы. Наиболее чувствительны к качеству РЖ являются насосы и гидромоторы, в паспортных данных которых приведены рекомендуемые сорта РЖ и тонкость фильтрации. В нашем случае основным показателем свойств РЖ служит вязкость при рабочей температуре жидкости в системе. При этом необходимо учитывать, что применение РЖ с пониженной вязкостью приводит к возрастанию утечек в системе, а повышенная вязкость увеличивает потери давления в гидролиниях Учитывая температуру окружающей среды t₀ = -10 °С рабочую температуру жидкости в системе принимаем t _Ж = 50 °С, [2, с. 22].

Определяем предварительную оптимальную вязкость РЖ по формуле, учитывающей давление в системе и температуру окружающей среды:

где:

р_MAX – максимальное давление в гидросистеме, МПа;

t₀ – температура окружающей среды, °С;

ν – оптимальная кинематическая вязкость РЖ, сСт.

По расчётной вязкости из приложения 2 [2, с. 49] выбираем РЖ с ближайшим значением кинематической вязкости и температурой застывания не менее чем на 10 °С ниже заданной температуры окружающей среды.

 

К заданным параметрам выбираем масло МГ-32А с характеристиками:

ν - кинематическая вязкость при 50 °С 20 сСт;

температура застывания -40 °С;

температура вспышки 180 °С;

плотность ρ 885 кг/м³;

коэффициент температурной кривой вязкости m 9.34;

коэффициент температурной кривой вязкости n 3.675

Выбранное масло МГ-32А проверяем по рекомендуемому диапазону вязкости ν _Р при работе насоса или мотора и по допускаемой вязкости ν _П при пуске насоса [2, с. 61].

Допустимые диапазоны вязкости РЖ и необходимые тонкости фильтрации для выбранных насоса и гидромотора заносим в Таблицу 2.2

Таблица 2.2

Тип гидромашин	Рабочий диапазон вязкости ν Р, сСт	Максимально допустимая вязкость при пуске ν П, сСт	Рекомендуемая тонкость фильтрации Δ, мкм
Насос БГ12-41Б	17-400
Мотор Г15-21Р	10-220	---

 

Определяем вязкость РЖ при пуске насоса:

 

 

где:

ν _П- кинематическая вязкость при t₀, °С;

t₀ – температура окружающей среды, °С;

m, n – коэффициенты температурной кривой вязкости;

Сопоставив данные убеждаемся, что выбранное масло по своим характеристикам подходит к выбранным гидроаппаратам.

 

 

Выбор дросселя

При последовательной установке дроссель подбирается по требуемому расходу и рабочему давлению в магистрали, где он установлен. При этом предпочтение отдаётся выбору дросселя с ближайшим меньшим расходом для увеличения жёсткости механической характеристики, глубины и точности регулирования.

По таблице 3 приложения 3 учебного пособия [2, с. 54] выбираем дроссель Г77-31Б с характеристиками:

Расход жидкости номинальный Q _НОМ 3.2 л/мин;

Расход жидкости максимальный Q _МАКС 4 л/мин;

Рабочее давление номинальное р _НОМ 10 МПа;

Рабочее давление максимальное р _МАКС 12 МПа;

Перепад давления Δр при Q _НОМ 0.15 МПа.

Определяем максимальную площадь проходного сечения:

где:

f _MAX – максимальная площадь проходного сечения, мм²;

Δр _НОМ – максимальный перепад давления дросселя, МПа;

Q _НОМ – номинальный расход дросселя, л/мин;

 

Выбор обратного клапана

Выбор обратного клапана осуществляем из таблицы 5 приложения 3 учебного пособия [2, с. 54] по расходу и давлению в магистрали, где он установлен.

Расход и давление в магистрали с обратным клапаном согласно расчётам, составляют:

Q _Т = 3.181 л/мин; р _Т = 4.363 МПа.

В данном случае выбираем обратный клапан Г51-31 с характеристиками:

Расход жидкости номинальный Q _НОМ 16 л/мин;

Расход жидкости максимальный Q _МАКС 25 л/мин;

Рабочее давление номинальное р _НОМ 20 МПа;

Рабочее давление максимальное р _МАКС 22 МПа;

Перепад давления Δр при Q _НОМ 0.25 МПа.

 

Выбор гидрораспределителя

Согласно задания требуемое реверсивное движение гидромотора с разгрузкой всех магистралей во время паузы обеспечивается переключением распределителя с задержкой его в нейтральной позиции во время паузы. Для этого выбираем гидрораспределитель Р четырёхлинейный трёхпозиционный исполнение №14 по гидросхеме [1, с. 71].

Согласно требуемому расходу РЖ и давлению в системе (Таблица 2.1) составленной гидросхемы по таблице 6 приложения 3 учебного пособия [2, с. 55] выбираем распределитель Г71-31 с характеристиками:

Расход жидкости номинальный Q _НОМ 8 л/мин;

Расход жидкости максимальный Q _МАКС 12.5 л/мин;

Рабочее давление номинальное р 20 МПа;

Потеря давления за один проход Δр _НОМ 0.15 МПа.