Определение гидравлических потерь давления в напорной и сливной магистрали. Определение наибольшего рабочего давления

Потери давления на трение жидкости в трубопроводах определяются для линий напора и слива в зависимости от расхода и режима течения рабочей жидкости по этим линиям при рабочей подаче исполнительного органа. По средней скорости потока рабочей жидкости в трубопроводе определяется число Рейнольдса для рабочей подачи, и устанавливается вид режима её движения для линий напора и слива.

Число Рейнольдса для потока жидкости при рабочей подаче:

;

где - расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочей подаче, л/мин;

– внутренние диаметры трубопроводов линий напора и слива, ;

- кинематическая вязкость рабочей жидкости, мм²/с.

Подставляя в данные выражения значения получаем:

В зависимости от режима движения жидкости определяется коэффициент сопротивления трению по длине трубопроводов линий напора и слива.

Для ламинарного потока ( ):

Расчёт потерь давления на трение жидкости в трубопроводах производится для линий нагнетания и слива:

;

где - плотность рабочей жидкости, кг/м³;

, - коэффициент сопротивления трению по длине трубы для трубопроводов линий напора и слива;

– длины трубопроводов напора и слива, ;

- расходы рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива при рабочей подаче, л/мин.

Расчёт потерь давления на местные сопротивления для линий напора и слива:

где ∑ – суммарный коэффициент местных потерь как сумма коэффициентов местных сопротивлений, выбранных из справочников в зависимости от типа местного сопротивления;

Коэффициенты местных потерь для резкого расширения =3.1 , для резкого сужения , для изгиба .

∑

∑

ρ – плотность рабочей жидкости, 880 кг/м³;

Q – расход рабочей жидкости в трубопровод, л/мин.

Расчет потерь давления в гидравлических аппаратах

При расчётах рабочего давления в гидросистеме должны определяться потери давления в гидравлических аппаратах при протекании через них рабочей жидкости.

Если для гидрораспределителей указаны в каталоге потери давления при номинальном расходе , а через него фактически проходит расход , то потери давления при этом расходе определяются:

где - фактический расход, проходящий через гидроаппарат, л/мин;

- номинальный расход, л/мин;

- потери давления, л/мин.

Если для предохранительных, переливных, обратных и других нормально закрытых клапанов в технической характеристике даётся величина изменения давления при изменении расхода от минимального до номинального , то при изменении расхода от минимального до фактического определяется фактическое изменение перепада давления:

где - фактический расход, проходящий через гидроаппарат, л/мин;

- номинальный расход, л/мин;

- потери давления, л/мин.

Расчёт потерь давления в напорной линии

1. Фильтр Ф2:

2. Гидрораспределитель РН1:

4. Дроссель ДР1:

5. Дроссель ДР2:

Суммарные потери давления в гидроаппаратах в напорной линии:

Расчёт потерь давления в сливной линии

1. Гидрораспределитель РН1:

2. Фильтр Ф3:

Суммарные потери давления в гидроаппаратах для сливной линии:

На основании рассчитанных параметров строим таблицу.

Таблица 8.1

Гидроаппарат	Перепад давления в гидроаппаратах , МПа	Номинальный расход гидроаппарата , л/мин	Действительные значения
Действительный расход через гидроаппарат , л/мин	Потери давления , МПа
Напорная линия
Фильтр Ф2	0,1		8,46	0,0053
Гидрораспределитель РН1	0,2		8,46	0,0014
ДР1	0,4		8,46	0,021
ДР2	0,6		8,46	0,2
Суммарные потери давления в напорной линии , МПа	0,2277
Сливная линия
Гидрораспределитель РН1	0,2		7,11
Фильтр Ф3	0,1		7,11	0,0035
Суммарные потери давления в сливной линии при рабочей подаче , МПа	0,0045

Определение потерь давления в напорной и сливной линиях

Для гидравлического исполнительного органа для линий напора и слива определяем суммарные потери давления от преодоления сил трения, местных сопротивлений и гидроаппаратуры.

где и – суммарные потери давления в линиях напора и слива;

и потери давления на трение в трубопроводах напора и слива;

потери давления на местные сопротивления в линиях напора и слива;

и потери давления в гидравлических аппаратах потоков напора и слива.

Определение наибольшего рабочего давления

Рассчитывается наибольшее рабочее давление, которое необходимо создать на входе напорной линии гидравлического исполнительного органа.

,

где и - суммарные потери давления на линиях напора и слива;

- требуемый полезный перепад давления в гидравлическом исполнительном органе.

По расчётному давлению настраивается с запасом предохранительный клапан КД1.

Принимаем

По расчётному давлению настраивается с запасом предохранительный клапан КД2.

Принимаем