Материал: Расчет гидропривода для контактной дуговой сварки

Сопротивление на выходе .

8. Определение характеристик магистральной и вспомогательных гидролиний

Магистральной гидролинией называется часть гидросети, представляющая собой совокупность всасывающей, напорной и сливной гидролинии, по которой рабочая жидкость движется от насоса в гидродвигатель и обратно.

Вспомогательными гидролиниями называются параллельные гидролинии (вне магистральной), служащие обычно для отвода части или всей рабочей жидкости, ими являются линии переливного клапана (при дросселе, включенном последовательно), линия предохранительного клапана (при объемном регулировании; при дросселе, включенном параллельно), линия регулирующего дросселя, включенного параллельно.

В общем случае характеристики магистральной и вспомогательных гидролиний имеют вид:  и получаются в результате сложения характеристик обычно последовательно соединенных гидролиний.

8.1 Потери давления в гидролинии

Эти потери могут быть определены по формуле:

где  - потери давления на трение по длине гидролинии (путевые потери), определяемые по формуле:

где r = 1 при ламинарном течении:

 - суммарные потери давления от местных сопротивлений на гидролинии, определяемые по формуле:

,

где

 - суммарные потери давления в гидроаппаратах, устанавливаемых на рассматриваемой гидролинии:

для гидроаппаратуры, за исключением напорных клапанов, гидродросселей, делителя потока и гидродвигателя:

для напорных (переливных и предохранительных) клапанов:

где  - наперед не заданная величина давления предварительного поджатия пружины;

для гидродросселей (регулируемых):

где m = 1 (линейный гидродроссель);

 - наперед не заданная величина, являющаяся параметром регулирования;

для делительного потока:

8.2 Характеристики магистральной и вспомогательных гидролиний

Для магистральной линии гидропровода:

Определяем коэффициенты В:

, ,

,

Определяем суммарные потери давления:

, , ,

, ,

,

9. Определение потребного давления в магистральной линии при "предельном" режиме работы гидропровода

Под предельным режимом работы гидропровода понимается режим, при котором вся подаваемая насосом жидкость поступает в гидродвигатель.

Это отвечает следующим условиям:

 (дроссель закрыт)

 (клапан закрыт)

Определяем потери давления на магистральной линии при максимальном значении объемного расхода гидродвигателя:

1.      Определение потребной подачи насоса

Потребная подача определяется как сумма объемного расхода через гидродвигатель и утечек в гидроаппаратурах при "предельном" режиме.

Утечки жидкости определяются по формуле:

Потребная подача определяется по формуле: ,

2.      Подбор насоса и электродвигателя

По данным потребного давления и потребной подачи из [2] выбираем подходящий гидронасос при соблюдении следующих условий:

для нерегулируемого насоса:

,

,

Для выбора электродвигателя необходимо вычислить потребную мощность по формуле:

Затем из каталога выбирается приводной электродвигатель при соблюдении условий:

, ,

Технические характеристики гидронасоса и электродвигателя сводятся в таблице 5 (приложение 4).

3.      Уточнение параметров "предельного" режима работы гидропривода

Искомые параметры  "предельного" режима работы гидропривода определяются по точке пересечения характеристик насоса  и магистральной линии .

Характеристика магистральной линии  строится по семи точкам, которые рассчитываются с помощью таблицы 6.1 (приложение 4)

В случае нерегулируемого насоса его характеристика  строится соединением прямой линией двух точек .

Параметры  соответствующие точке пересечения характеристик  и должно удовлетворять условиям: , .

4.      Построение характеристики вспомогательной линии с напорным гидроклапаном

Приняв  равным давлению, соответствующему точке пересечения характеристик и , строится характеристика .

Характеристика строится по семи точкам, которые рассчитываются по формуле с помощью таблицы 6.2 (приложение 4).

Давление , соответствующее точке пересечения характеристик насоса  и линии kp и  должно удовлетворять условию .

5.      Определение параметров гидропривода при его регулировании с заданной максимальной нагрузкой. Регулирование параллельно включенным дросселем

При таком способе регулирования часть расхода отводится из магистральной линии через линии bf с регулирующим дросселем, минуя гидродвигатель.

Так как давление в точке "b" меньше давления, создаваемого насосом на величину потерь давления в линиях a и kb, характеристику насоса и . После этого становится возможным графическое и расчетное определение параметров гидропривода.

Последовательность операций при этом следующая:

. Устанавливается структура и значения коэффициентов  характеристик линий a, kb и часть магистральной линии bcdeh.

, где

. Строим характеристики , , , результаты расчетов вносим в таблицы 6.3, 7.1, 7.2 (приложение 4).

. Корректируем характеристику насоса , откорректированная характеристика насоса  получается геометрическим построением в результате вычитания из давления насоса  потерь давления ,  при одинаковых значениях расхода.

. На характеристике  задаются режимные точки 1, 2, 3, 4, 5 соответствующие расходам:

,

где  и определяют значения , соответствующие режимным точкам:

, , , , .

. Определяем расход гидронасоса в режимных точках:

, , ,

,

. Определяем  в режимных точках:

, , , ,

. Определяем объемный расход на линии bf:

, , , ,

. Вычисляем значение параметра регулирования  по формуле:

Результаты расчета вносим в таблицу 10 (приложение 4).

. Строим пучок характеристик  по точкам, соответствующим расходам:

при  

Результаты расчета вносим в таблицы 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7 (приложение 5).

. Для каждого значения  дополнительно корректируется характеристика  линии bf с регулируемым дросселем: дважды откорректированная характеристика насоса  получается геометрическим построением в результате вычитания расходов характеристик  и  при одинаковых значениях давления.

. Параметры гидропривода , , , , , , полученные для режимных точек заносятся в таблицу 11 (приложение 6).

. Определяем дополнительные параметры:

Результаты заносим в таблицу 11 (приложение 6).

6.      Определение параметров гидропривода при его регулировании с меньшей нагрузкой

Характеристика  вниз смещается на величину , где j=0, 1, 2, 3 и новые режимные точки  определяются как точки пересечения смещенных характеристик  с пучком дважды откорректированных характеристик насоса .