Условия: движения рабочих органов установившиеся; температура жидкости равна 20оС.

3.2 Расчетная схема. Определение потерь давления

В данной работе составляют расчетную схему и вычисляют потери давления для каждой из гидропередач.

Рисунок 2-Расчетная схема к проверочному расчету для первого рабочего органа

РО1

1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,17,18,21,24-соединения. 3,7,8,11,15,16-крестовины и тройники. 1,2,4,6,9,10,12,14,17,18,19,21,22,24-штуцера. L-повороты, колена. 20-теплообменный аппарат. 23-фильтры. 25-выход в бак.

Рисунок 3-Расчетная схема к проверочному расчету для второго рабочего органа РО2

1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,17,18,21,24,25,27-соединения. L-повороты, колена.

5,6,10,13,17,18-крестовины, тройники. 1,2,3,4,7,9,11,12,14,16,19,21,22,24,25,27-штуцера. 28-выход в бак. 8,15-распределитель. 23-теплообменный аппарат.26-фильтры.

Таблица 3.1 – Характеристики трубопроводов

Линейные потери давления , Па:

,(3.1)

где  - коэффициент гидравлических потерь, который зависит от режима течения;

  - длина трубопровода, м;

  - плотность жидкости, кг/м3 (для ВМГЗ );

  - диаметр трубопровода, м;

  - скорость жидкости в трубопроводе, м/с:

(3.2)

 Коэффициент гидравлических потерь :

, если <2320; (3.3)

, если >2320, (3.4)

 где  - число Рейнольдса:

, (3.5)

где  - коэффициент кинематической вязкости жидкости при температуре +200 С, м2/с (для ВМГЗ ).

Линейные потери на участке насос – гидродвигатель для РО1:

,

,

,

, , , .

Линейные потери на участке насос – гидродвигатель для РО2:

,

,

,

, , , .

Линейные потери на участке гидродвигатель - сливная линия для РО1

,

,

,

, , , .

Линейные потери на участке гидродвигатель - сливная линия для РО2

,

,

,

, , , .

 Линейные потери на участке сливная линия – бак:

,

,

,

, , , .

Местные потери , Па:

, (3.6)

где  - коэффициент местного сопротивления.

Таблица 3.2 – Коэффициенты местного сопротивления

 Расчет местных потерь для РО1:

,

,

.

Расчет местных потерь для РО2:

,

,

.

Результаты расчетов всех потерь давления сведены в таблицу 3.3

 Таблица 3.3 – Характеристики участков гидропередачи. Результаты расчетов потерь давления

3.3 Вращающие моменты и силы на выходных звеньях гидродвигателей

Вращающий момент на валу гидромотора , Н.м:

; (3.7)

сила на штоке при выдвижении , Н:

,(3.8)

где  - гдромеханический КПД гидромотора;

qм – рабочий объем гидромотора;

 - номинальное давление в напорной линии;

 - сумма потерь давления от насоса до гидромотора и гидроцилиндра;

 - сумма потерь давления от гидромотора и гидроцилиндра до бака;

D – диаметр поршня гидроцилиндра;

d – диаметр штока гидроцилиндра;

 - гдромеханический КПД гидроцилиндра ().

,

Условия:

, (3.9)

. (3.10)

Проверка условий (3.9) и (3.10):

,

Условие (3.9) нарушено на 1%,а условие (3.10) на 5%.

Таблица 8 – Заданные и полученные характеристики приводов

4 Расчет параметров тепловой защиты гидропередачи

4.1 Исходные данные расчета

 Желаемая установившаяся температура жидкости Туст = +50оС, температура воздуха Тв = +20оС. Гидропередача работает в непрерывном режиме. Мощность на входе насоса кВт первого рабочего органа РО1и кВт. ГП в предремонтном состоянии.

4.2 Параметры бака

Выбор бака производен из условия отстоя и успокоения жидкости. Этим условиям удовлетворяет бак, объем которого примерно на 25% больше объема жидкости, перекачиваемой всеми насосами за 1-2 минуты (60-120 секунд).

, (4.1),

Площадь бака:

, (4.2)

.

4.3 Параметры теплообменного аппарата

Площадь теплообменного аппарата АТ вычислена из условия получения желаемой установившейся температуры МГ:

Ту = Тв + 0,95 РП / (kТ АТ + ε kБ АБ ) , (4.3)

где k – коэффициент теплопередачи, kТ = 30 Вт/(м2·оС), kБ = 10 Вт/(м2·оС);

A – площадь поверхности, м2;

ε ≈ 2 – коэффициент, учитывающий площади других элементов(трубопроводов, распределителей и т.д.);

Тв – температуры воздуха, оС;

РП – мощность теплового потока, поступающего в гидропередачу, кВт.

, (4.4)

где kВ – коэффициент использования передачи по времени в течение смены (принят kВ = 0,8);

η – полный КПД передачи;

Рвх – номинальная мощность передачи.

, (4.5)

где – полный КПД насоса;

– полный КПД гидродвигателя;

– КПД, учитывающий потери механической мощности на пути насос – гидродвигатель – бак.

. (4.6)

Для первого рабочего органа РО1:

,

.

Для второго рабочего органа РО2:

,

.

КПД всей гидропередачи:

.

С учетом износа аппаратов гидропередачи КПД понижен на 20%, т.е. η=0,61(1-0,2) = 0,50.

.

, (4.7)

.

4.4 Производительность вентилятора

Производительность вентилятора определена из равенства мощностей тепловых потоков, отдаваемой МГ и получаемой воздухом:

cρQ(TTвх – TTвых) = cв ρв Qв (Tввых – Tв), (4.8)

где (ТТвх - ТТвых) – разность температуры РЖ на входе и выходе АТ;

с, r и Q – удельная теплоемкость, плотность и расход МГ (с » 2000 Дж/(кг°×С); r » 855 кг/м3);

Tввых - Tв – разность температуры воздуха на выходе и входе АТ;

св, rв и Qв – удельная теплоемкость, плотность и искомый расход воздуха (св » 1010 Дж/(кг°×С); rв » 1,2 кг/м3).

Величина (ТТвх - ТТвых) вычислена из условия, чтобы АТ рассеивал приходящуюся на его долю мощность теплового потока РТ = РП – РБ+Э :

cρQ (ТТвх - ТТвых) = РП - ε kБ АБ (Ту - Тв), (4.9)

.

Температура воздуха на выходе Tввых принята 30˚C.

, (4.10)

Список литературы

1.  Мокин Н.В. «Объемный гидропривод», метод. указания по выполнению курсовой работы. Н., 1999. 39с.

2.  Мокин Н.В. «Гидравлические и пневматические приводы».

 Н. 2004. 353с.

3. СТП СГУПС 01.01 – 2000 «Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению». Н. 2000. 40с.

Страницы: 1, 2, 3