2 Методические указания к расчёту гидропривода
Пример
выполнения расчёта объёмного гидропривода.
Произвести
расчёт объёмного гидропривода, схема
которого представлена на рисунке 1.
Исходные данные: усилие на шток
гидроцилиндра R
= 200 кН, ход поршня h
= 0,5 м, скорость движения поршня
, длина напорной гидролинии
,
сливной -
.
В
напорной магистрали необходимо установить
6 (шесть) угольников с поворотом на 900
, а в сливной – 8 (восемь); коэффициент
местного сопротивления угольников
.
Гидропривод должен работать при высоком
давлении 10 - 16 МПа и среднем режиме
эксплуатации. Интервал рабочих
температур: -5…+50 0С.
2.1 Выбор номинального давления
При
выборе давления необходимо иметь в
виду, что давление рабочей жидкости р
обеспечивает
заданную силу R
или
момент М,
а
расход жидкости - заданную скорость
или
заданное число оборотов п.
При
предварительном расчёте гидропривода
обычно задаются давлением рабочей
жидкости. На основе имеющегося инженерного
опыта выбирают номинальное рабочее
давление в гидросистеме, зависящее
от мощности гидропривода.
Номинальным
давлением рном
называют
наибольшее избыточное давление, при
котором устройство должно работать в
течение установленного ресурса (срока
службы) с сохранением параметров в
пределах установленных норм. В соответствии
с ГОСТ 12445—80 номинальное давление (МПа)
выбирают в зависимости от мощности
гидропривода из следующего нормативного
ряда (табл. 2):
Таблица 2 – Нормативный ряд номинального давления и мощности
Мощность, кВт |
0,1-1 |
1-5 |
5-20 |
>20 |
Номинальное давление рном, МПа |
1; 1,6; 2,5; 4; 6,3 |
6,3; 10 |
10; 12,5; 16 |
16; 20; 25; 32;… |
Для гидропривода высокого давления номинальное значение давления лежит в интервале 6,3…20 МПа.
Мощность гидроцилиндра находим по формуле
.
Определим предварительно необходимую мощность насоса
где
– коэффициент запаса по скорости,
учитывающий
возможные утечки жидкости;
– коэффициент
запаса по усилию (моменту), учитывающий
возможные потери давления;
-
суммарная мощность работающих одновременно
гидродвигателей.
Принимаем
номинальное давление
(с учётом задания и рекомендаций табл.
2).
2.2 Расчёт и выбор насоса
Полезная мощность насоса определяется по формуле
.
Вычислим подачу насоса найдём из выражения
.
По
давлению
и подаче
выбираем шестерённый насос типа НШ-32
(Приложение
А, таблица - А.1),
параметры которого:
Таблица 3
Марка насоса |
Подача
|
Рабочий объём насоса
|
Объёмный КПД
|
Полный КПД
|
Диапазон рабочих частот вращения, мин-1 |
НШ-32 |
|
|
|
|
1100…1650 |
Частоту вращения насоса, обеспечивающую необходимую подачу , находим по формуле
.