Расчет необходимой производительности насоса. Выбор насоса

Необходимая производительность насоса Qн определяется на основании циклограммы работы гидропривода и обеспечения всех одновременно работающих гидродвигателей с заданными кинематическими параметрами.

Qн=1,1 Расчет необходимой производительности насоса. Выбор насоса - student2.ru Qi, (6.23)

где n - число одновременно работающих гидроцилиндров или моторов в соответствии с циклограммой их работы (см. рис. 6.4);

Qi– расход i-тым гидродвигателем.

1. Если гидродвигателем является гидроцилиндр, то его расход рабочей жидкости определяется по формулам (6.5), (6.6).

2. Расход рабочей жидкости гидромотором (Q) равен

Q=Vonд/(ηо·60·106), м3/с, (6.24)

где Vo– рабочий объем, cм3/oб- берется из табл. 6.8…6.14;

nд–заданная максимальная скорость вращения вала, об/мин,

ηо- объемный КПД гидромотора.

3. Если гидродвигателем является моментный гидроцилиндр, то Q находится по формулам (6.8), (6.14) и (6.16).

Во всех случаях расход пересчитывается в традиционную размерность (л/мин) путем умножения м3 /с на 60000.

Для исключения ошибок и удобства расчётов изображается схема (например, 3-го задания – рис. 6.3). На ее гидролиниях надписываются расходы (л/мин) и давления при прямом (сверху) и обратном (снизу) ходе цилиндрови гидромоторов. Далее строится график расхода жидкости гидроцилиндрами (например, для 3-го задания рис.4), позволяющий обоснованно определить необходимую производительность насоса и потоки (л/мин) в каждой линии.

Расчет необходимой производительности насоса. Выбор насоса - student2.ru

Рисунок 6.3 – Схема с указанием расходов жидкости по трубопроводам

Расчет необходимой производительности насоса. Выбор насоса - student2.ru

Рисунок 6.4 – График расхода жидкости гидроцилиндрами во время циклов работы гидропровода (к рис. 6.3).

Величина давления (РН; MПа) для выбора насоса принимается равной рабочему давлению гидродвигателя.

Выбор насоса производится по необходимой производительности и давлению, рассчитанным по формулам (6.21) и (6.22). По конструкции насосы разделяются на поршневые, плунжерные, шестеренчатые, пластинчатые и винтовые. В таблицах 6.15-6.19 приведены марки поршневых и плунжерных насосов и их основные параметры. Подробные сведения об этих насосах можно найти в работах [12,16,17, 20], а так же в первой главе денного учебника. Выбор шестеренных, пластинчатых и винтовых насосов выполняется по таблицам 1.11…1.14.

Следует иметь ввиду, что подача насоса (Qн) зависит от его рабочего объема (V) и скорости вращения (n). Обоснованно меняя n, будем получать соответствующую подачу Qн , определяемую по формулам:

- для нерегулируемых насосов (V = const)

Qн = V·n*·ηo/ 1000, л/мин; (6.25)

- для насосов с регулируемым рабочим объемом (V = Vmin…Vmax)

Qнmin = Vmin· n*·ηo / 1000, л/мин; (6.26)

Qнmax = Vmaxn* ·ηo / 1000, л/мин; (6.27)

где V, Vmin, Vmax; - рабочие объемы (см2 /об) и объемный КПД, принимаемые из технической характеристики рассматриваемого насоса.

n* - назначенная скорость вращения, об/мин. Для насосов с приводом от асинхронных электродвигателей, n* может быть принята 2950, 1480, 965, 735, 590 об/мин.

В ином случае могут применены редукторы или ременные передачи, что, естественно, усложняет привод, делает его более громоздким, тяжелым и дорогим.

Таблица 6.16 - Радиально поршневые насосы типа НР

Марка насоса (заводская) Произво дительность, л/мин Рабочее давление МПа   Марка насоса (заводская) Производительность, л/мин Рабочее давление МПа
Радиально-плунжерные регулируемые насосы
НПР-705М (АМ) 15-100   НПМ-715М (АМ) 40-400
НПР-50М (АМ) 15-50   МПМ-200М (АМ) 40-200
НПР-713(А) 20-200   НПМ-400М (АМ) 100-400
НПР-100(А) 20-100   НПМ-714М 35-300
НПР-715М (АМ) 40-400   НПМ-713В 35-200
НПР-200М (АМ) 40-200   НПС-705 (АМ) 15-100
НПР-400М (АМ) 100-400   НПС-50М (АМ) 15-50
НПР-716М (АМ) 50-400   НПС-713 (А) 20-200
НПР-717 80-500   НПС-100 (А) 20-100
НПР-200 40-400   НПС-715М (АМ) 40-400
НПМ-705М (АМ) 15-100   НПС-200М (АМ) 40-200
МПМ-50М (АМ) 15-50   НПС-400М (АМ) 100-400
МПМ-713А 20-200   НПС-200 20-400
МПМ-100А 20-100        
Насосы с автоматическим регулированием производительности по давлению
НПД-50М (АМ) 15-50 6-20   НПД-200М (АМ) 80-200 8-20
НПД-713С (АС) 7,5   НПД1-200
НПД-100 (А) 0-100 5-20   НПД-400(А) 0-400 5-20
Аксиально-поршневые, регулируемые с изменяемым направлением потока
НПА-64 7,5   НР-10
НР-2,5 1,7   НР-20
НР-5        

Таблица 6.17 - Радиально-поршневые насосы



Радиально-поршневые регулируемые насосы типа НР в блоке с шестеренчатыми
Параметры НРР1 25/20 НРРШ 250/20 НРС 500/20 НРМ 450/10 НР4М 224/10 НРМ 360/10 НРД 125/20 НРД 250/20 НРД 500/20
Рабочий объем, см3 поршневого шестеренчатого
Номинальная подача, л/мин: поршневого шестеренчатого
КПД насоса, %: поршневого шестеренчатого
Номинальное давление, МПа: поршневого шестеренчатого 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6
Радиально-поршневые нерегулируемые насосы типа Н
параметры Н-400 Н-401 Н-403 Н-4 Н-450А Н-451 Н-518 НП-500
Подача, л/мин 1,6
Давление , МПа
Частота вращения, об/мин
КПД насоса, % объемный общий - 0,58 - 0,73 - 0,76 0,70   0,80   0,80 - - - - -
                                 

Таблица 6.18 - Технические характеристики плунжерных регулируемых двухпоточных насосов типа 320 и 333

Параметры Марка насосов
320.20 333.20
Максимальный рабочий объем см3/об 56+56 56+56+112
Давление МПа: номинальное максимальное
Частота вращения, об/мин: номинальное максимальное
Расчетная подача, л/мин: номинальная максимальная    
Мощность, потребляемая насосом при номинальном числе оборотов и давлении, кВт
Температура рабочей жидкости, 0С: минимальная максимальная -40 +75 -40 +75
КПД при вязкости жидкости 33·10-6 м2/с, номинальных числе оборотов и давлении: объемный механический общий 0,96 0,90 0,86 0,96 0,90 0,86
Марка рабочей жидкости: зимой летом ВМГ3 или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20; ИС-40
Масса, кг

Таблица 6.19 - Технические характеристики плунжерных регулируемых двухпоточных насосов типа 223, 224 и 321…

Параметры Марка насосов
223.20 223.25 224.20 321.224
Максимальный рабочий объем см3/об 54,8+54,8 107+107 54,8+54,8 112+112
Давление МПа: номинальное максимальное
Частота вращения, об/мин: номинальное максимальное
Мощность потребляемая насосом при номинальном числе оборотов и давлении,
кВт
Температура рабочей жидкости 0С: минимальная максимальная -25 +70 -25 +70 -25 +70 -25 +70
КПД при вязкости жидкости 33·10-6 м2/с, номинальных числах оборотов и давлении: объемный механический общий 0,96 0,88 0,85 0,97 0,88 0,85 0,96 0,89 0,85 0,97 0,89 0,86
Марка рабочей жидкости: зимой летом ВМГ3 или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20; ИС-40
Масса, кг

Таблица 6.20 - Технические характеристики плунжерных нерегулируемых насосов типа 311…

Параметры Марка насосов
311.112 311.224
Максимальный рабочий объем, см3/об
Давление, МПа: номинальное максимальное
Частота вращения, об/мин: номинальная максимальная
Подача насоса, л/мин: номинальная: максимальная:
Мощность, потребляемая насосом при номинальных числах оборотов и давлении, кВт 33,6 53,8
Температура рабочей жидкости, °С: минимальная максимальная -25 +70 -25 +70
КПД при вязкости рабочей жидкости 33 10-6 м2/с и номинальных параметрах: объемный механический общий 0,95 0,96 0,92 0,95 0,96 0,92
Марка рабочей жидкости зимой летом ВМГЗ или АМГ-10 МГ-20; МГ-30 или ИС-20; ИС-30
Масса, кг

Таблица 6.21 - Технические характеристики регулируемых насосов типа 207…

Параметры Марки насосов
207.20 207.25 207.32
Максимальный рабочий объем, см3/об 54,8
Давление, МПа: номинальное максимальное
Частота вращения, об/мин: номинальная Максимальная
Подача насоса, л/мин: номинальная: максимальная:
Мощность, потребляемая насосом при номинальных числах оборотов и давлении, кВт 31,5 47,7 78,5
Температура рабочей жидкости, ºС: минимальная максимальная -25 +70 -25 +70 -25 +70
КПД при вязкости рабочей жидкости 33·10-6 м2/с и номинальных параметрах: объемный механический общий 0,965 0,935 0,9 0,97 0,935 0,905 0,975 0,935 0,91
Марка рабочей жидкости: зимой летом ВМГЗ или АMГ-10МГ-20; МГ-30 или ИС-20; ИС-30
Масса, кг

Выбор гидроаппаратуры

По назначению гидроаппаратура разделяется на направляющую и регулирующую. Направляющая предназначена для изменения направления потока жидкости путем полного перекрытия (или открытия) проходного сечения в аппарате. К этой группе относятся: распределители (крановые, золотниковые, клапанные), обратные клапаны, гидрозамки и клапаны (выдержки времени, последовательности, логические).

Регулирующая гидроаппаратура служит для изменения (или под­держания) давления и расхода жидкости путем частичного перекрытия проходного сечения аппарата. Регуляторы бывают прямого и непрямого действия. Регуляторами давления являются: предохранительные, переливные, редукционные клапаны, а также клапаны соотношения и разности давления. К регуляторам расхода относятся: дроссели, регуляторы потока, дросселирующие распределители, клапаны соотношения расходов.

В схеме гидропровода не обязательно присутствие всех перечисленных выше аппаратов. В каждом конкретном случае необходимо стремиться к их минимальному набору, не забывая при этом о качестве функционирования и удобстве управления гидроприводом.

По приведенным ниже таблицам 6.22, 6.23 выбираются золотники и различные клапаны. При формировании таблиц вынужденно преследовалась цель - их компактность. Поэтому в них отражены только основные показатели. Более подробные технические характеристики гидроаппаратов можно найти в работе [7] .

Наши рекомендации