Обоснование выбора рабочей жидкости

Рабочим жидкостям станочных гидроприводов должны быть присущи хорошие смазочные и антикоррозионные свойства, малое изменение вязкости в широком диапазоне температур, большой модуль упругости, химическая стабильность, сопротивляемость вспениванию, совместимость с материалами гидросистемы, малая плотность, малая способность к растворению воздуха, хорошая теплопроводность, низкое давление их паров и высокая температура кипения, возможно меньший коэффициент теплового расширения, негигроскопичность и незначительная взаимная растворимость с водой, большая удельная теплоёмкость, нетоксичность и отсутствие резкого запаха, прозрачность и наличие соответствующей окраски. Жидкость должна иметь также низкую стоимость и производиться в достаточном количестве. Наиболее подходящей жидкостью является минеральное масло.

По рекомендациям справочной литературы принимаем в качестве рабочей жидкости минеральное масло ИГП – 30A (ГОСТ 20799-75), которое изготовлено из нефти и достаточной селективной очистке, содержит антиокислительную, противоизносную и противопенную присадки.

Данное масло имеет следующие характеристики [2, таб. 1.1]:

– вязкость при температуре 50^◦С равную 31 мм²/с;

– плотность 885 кг/м³;

– температура вспыхивания 200^◦С;

– температура застывания -15^◦С;

– удельная теплоемкость масла 1, 88÷ 2, 1 кДж/кг·с;

– теплопроводность масла 0, 136 Вт/м·º С.

Обоснование и выбор гидроаппаратуры и способа ее монтажа

Контрольно-регулирующая аппаратура подбирается по расчётным значениям рабочего давления и расходов. При выборе гидроаппаратуры необходимо учитывать, на каких участках гидролиний они должны устанавливаться. Имеются участки гидролиний, служащие только для нагнетания или слива и участки, служащие для нагнетания и слива, периодически изменяющие своё назначение. Кроме того, имеются вспомогательные участки, на которых устанавливаются предохранительные клапана, дроссели в ответвлении.

Выбираем контрольно- регулирующую гидравлическую аппаратуру [2]:

1. Гидрораспределители:

РН1 – В10 с электромагнитным управлением ВЕ1057341/ОФГ24.НД: [3, стр.23-25] максимальный расход РЖ через РН1=18 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=10 мм;

- максимальный расход Q_max =25-80 л/мин;

- номинальный расход Q_н=33 л/мин;

- номинальное давление P_Н=32 МПа;

- потеря давления при номинальном расходе Dр=0, 5 МПа;

РН2, РН3 – В16 с электромагнитным управлением ВЕ1657341/ОФГ24.НД: [3, стр.23-25] максимальный расход РЖ через РН2=50 л/мин, а через РН3=66.97 л/мин.

- диаметр условного прохода D_у=16 мм;

- максимальный расход Q_max =240 л/мин;

- номинальный расход Q_н=100 л/мин;

- номинальное давление P_Н=32 МПа;

- потеря давления при номинальном расходе Dр=0, 5 МПа;

РН4 – В6 с электромагнитным управлением ВЕ657341/ОФГ24.НД: [3, стр.23-25] максимальный расход РЖ через РН4=7, 73 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=6 мм;

- максимальный расход Q_max =10-30 л/мин;

- номинальный расход Q_н=16 л/мин;

- номинальное давление P_Н=32 МПа;

- потеря давления при номинальном расходе Dр=0, 5 МПа;

РН5 - В16 с электромагнитным управлением ВЕ1657441/ОФГ24.НД: [3, стр.23-25] максимальный расход РЖ через РН5=66, 97 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=16 мм;

- максимальный расход Q_max =240 л/мин;

- номинальный расход Q_н=100 л/мин;

- номинальное давление P_Н=32 МПа;

- потеря давления при номинальном расходе Dр=0, 5 МПа;

3. Обратный клапан (КО1) – ПГ51-33: [3, стр.32] максимальный расход РЖ через КО1=50 л/мин

- диаметр условного прохода D_у =16 мм;

- номинальный расход Q_Н= 63 л/мин;

- потеря давления при номинальном расходе DP =0, 25 МПа.

4. Фильтр приёмный (Ф1) типа ФВСМ 63-80В: [3, стр.37] максимальный расход РЖ через Ф1=68 л/мин

- диаметр условного прохода D_у =63 мм;

- номинальный пропускная способность Q_н= 100 л/мин;

- номинальная тонкость фильтрации 80 мкм;

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 007 МПа;

5. Фильтр напорный (Ф2) типа Ф7МВ по ГОСТ 21329-75: [3, стр.40] максимальный расход РЖ через Ф2=68 л/мин

- диаметр условного прохода D_у =25 мм;

- номинальный пропускная способность Q_н= 100 л/мин;

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 16 МПа;

- номинальное давление Р_н=6, 3МПа.

6. Фильтр сливной (Ф3) типа С42-53: [3, стр.38] максимальный расход РЖ через Ф3=67, 97 л/мин

- диаметр условного прохода D_у =20мм;

- номинальный расход Q_н= 100 л/мин;

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 1МПа;

- номинальное давление Р_н=0, 63МПа;

- номинальная тонкость фильтрации 32мкм.

7. Регуляторы расхода (РР1, РР2) типа МПГ55-22: [3, стр.15] максимальный расход РЖ через РР1=7, 73 л/мин, а через РР2=5, 15 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=10 мм,

- максимальный расход Q_max =25 л/мин,

- минимальный расход Q_мин=0, 04л/мин,

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 2 МПа,

- номинальное давление P_н=0, 5-20 МПа.

8. Клапан давления КД1 - Г54-32М: [3, стр.3] максимальный расход РЖ через КД1=18 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=10 мм,

- номинальный расход Q_н=32 л/мин,

- максимальные расходы Q_макс=45 л/мин,

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 2 МПа;

- минимальный расход Q_мин=1 л/мин,

- номинальное давление P_н=20 МПа.

9. Клапан давления КД2 – Г54-34М: [3, стр.3] максимальный расход РЖ через КД2=50 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=20 мм,

- номинальный расход Q_н=125 л/мин,

- максимальные расходы Q_макс=160 л/мин,

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 6 МПа;

- масса 3, 6 кг

- номинальное давление P_н=20 МПа.

10. Путевой дроссель с обратным клапаном (ДПК) типа МДО-103: [3, стр.12] максимальный расход РЖ через ДПК=66, 97 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=10 мм,

- номинальный расход Q_н=40 л/мин,

- максимальные расходы Q_макс=80 л/мин,

- минимальный расход Q_мин=0, 5 л/мин,

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 3 МПа,

- номинальное давление P_н=32 МПа; максимальное Р_max=35 МПа.

11. Дроссели ДР1 типа КВМК 25G 1.1: [3, стр.10] максимальный расход РЖ через ДР1=66, 97 л/мин

- диаметр условного прохода D_у=25 мм,

- номинальный расход Q_н=160 л/мин,

- максимальные расходы Q_макс=250 л/мин,

- минимальный расход Q_мин=15 л/мин,

- потеря давления при номинальном расходе Dр =0, 2 МПа,

- номинальное давление P_н=32 МПа; максимальное Р_max=35 МПа.

Расчет параметров и выбор трубопроводов

Внутренний диаметр трубопроводов для различных по назначению участков гидролиний определяется по максимальным расходам проходящих по ним и рекомендуемым средним скоростям потоков рабочей жидкости в трубопроводах. В зависимости от рабочего давления и вида трубопровода рекомендуемая средняя скорость потока не должна превышать во всасывающих линиях 1, 0... 1, 5 м/с, в сливных 2 м/с и в напорных 3...5 м/с.

Принимаем скорость масла в трубопроводах [1, с. 44]:

- в сливном v_с = 2, 0 м/с;

- в напорном v_н = 4 м/с.

- в приемном v_п = 1, 5 м/с

Выбор трубопроводов

Внутренний диаметр трубопровода определяем по формуле [1 c. 44]:

где -максимальный расход рабочей жидкости трубопровода, л/мин;

v-средняя скорость потока рабочей жидкости, м/мин.

- внутренний диаметр трубопровода для напора:

где -максимальный расход рабочей жидкости трубопровода в напорной линии, л/мин; принимаем

v_н-средняя скорость потока рабочей жидкости в напорной линии, м/мин; принимаем v_н=4 м/мин.

Принимаем стандартное значение d_н=20 мм.

- внутренний диаметр трубопровода для слива:

где -максимальный расход рабочей жидкости трубопровода в сливной линии, л/мин; принимаем

v_с-средняя скорость потока рабочей жидкости в сливной линии, м/мин; принимаем v_с= 2 м/мин.

Принимаем стандартное значение d_с=32 мм.

Полученные значения внутренних диаметров округляем до значений из основного ряда. С целью снижения потерь на трение в трубопроводе диаметры увеличиваем.

Минимально допустимая толщина стенки трубопровода определяется по формуле: