Назначение величины рабочего давления и выбор насоса
Величина рабочего давления в системе определяется в основном мощностью, передаваемой гидроприводом, и наличием оборудования, отвечающего выбранному давлению.
При заниженных давлениях гидропривод получается очень громоздким, т.к. при этом требуется насосы большой производительности и трубопроводы значительных диаметров.
При высоких давлениях система становится компактной, однако в этом случае возрастают требования к качеству изготовления элементов гидропривода и их прочности.
Чем больше мощность привода, тем более высокое давление следует назначать в системе. При этом следует также ориентироваться на выпускаемое насосное оборудование и принять давление, равное номинальному давлению предпочтительного типа насоса. Необходимо также проанализировать выпускающиеся типы гидромоторов с номинальным давлением, равным или близким давлению насоса.
В качестве номинального рабочего давления в системе принимается наименьшее номинальное давление насоса или гидромотора, и на него настраивается предохранительный клапан системы гидропривода.
Величина минимального рабочего давления в системе определяется условием отсутствия кавитации в насосе и элементах гидропривода.
Анализ справочных данных по насосам показывает, что насосы со следящим управлением имеют номинальное давление 20 и 10 МПа. Анализ данных по гидромоторам приводит к выводу, что наиболее подходящий тип гидромоторов (имеющих наибольшее значение КПД) имеет номинальное давление 10 МПа.
В связи с этим номинальное рабочее давление в системе гидропривода принимаем равным 10 МПа. На это давление настраиваем предохранительный клапан. Минимальное давление в системе (перед входом в насос) принимаем для исключения кавитации больше атмосферного и равным рм.с.=0,3 МПа.
После выбора номинального рабочего давления и минимального рабочего давления в системе переходим к определению необходимых параметров насоса.
Давление, которое должен развивать насос
где рн.с. - номинальное рабочее давление с системе
рм.с – минимальное рабочее давление в системе
Расход, который должен обеспечивать насос
Такую производительность может обеспечить насос марки 2НРС 224/100, имеющий следующие параметры:
Рабочий объем.............................................................................Vо. н = 224 см3
Номинальная подача…………………………………….…......Qн. ном = 200л/мин = 3300см3/с
Номинальное давление……………………………………....... рн. ном =10МПа
Номинальная частота вращения……………………………… nн. ном = 960 об/мин= 16 об/с
Объемный КПД.......... ………..…………………………………ηо. н = 0,90
Полный КПД............................................................................... ηн = 0,83.
Основной насос снабжен встроенным шестеренным насосом для питания вспомогательных механизмов.
Так как при номинальном числе оборотов подача насоса превышает требуемый расход, то понизим число оборотов вала насоса, определив его из зависимости
Принимаем число оборотов вала насоса nн = 420 об/мин = 7об/с.
При этом подача насоса составит:
Этот расход примем в качестве расчётного для гидравлической системы. Полезная выходная мощность насоса
Мощность, потребляемая насосом,
.