2.Гидравлический расчет гидропривода.

Расчетный режим работы гидропривода с дроссельным регулированием соответствует заданной нагрузке, направление которой не совпадает с направлением движения выходного звена, и максимальной скорости установившегося движения последнего, когда вся жидкость от насоса подается в гидродвигатель. Режим наблюдается при полностью открытом дросселирующем гидроспределителе и закрытом переливном клапане.

Рис. 4. Поворотный гидродвигатель возвратно-поступательного действия.

Рис. 5. Шестеренчатый насос.

1,2 – шестерни, 3 – корпус

Рис. 6. Радиально-поршневой насос.

1 – статор, 2 – ротор, е – эксцентриситет, 3 – поршни со сферической головкой, 4 – цапфенный распределитель, А – всасывающая полость, Б – нагнетающая полость, аб – перемычка, 5- вал.

Рис. 7. Гидробак

Рис. 8. (а): Войлочный фильтр типа Г43 и (б): магнитный фильтр типа С43-3.

(а): 1 – корпус, 2 – крышка, 3 – перфорированная трубка, 4 – фильтрующий элемент,

5 – шайба, 6 – пробка.

(б): 1 – пробка. 2 – латунная труба, 3 – корпус, 4 – прокладка, 5 – шайба,

6 – уплотнение, 7 – латунная трубка, 8 – крышка, 9 – магниты.

Рис. 13. Автоматический перепускной клапан AVDO.

3. Методика расчета

Задачей гидравлического расчета объемного гидропривода является определение его входных параметров (подачи и давления, развиваемых насосом, потребляемой мощности) и некоторых конструктивных параметров элементов гидросистемы по заданным выходным параметрам (нагрузке на выходном звене гидродвигателя и скорости перемещения выходного звена), а также построение характеристик гидропривода.

Расчетный режим работы гидропривода с дроссельным регулированием соответствует заданной нагрузке, направление которой не совпадает с направлением движения выходного звена, и максимальной скорости установившегося движения последнего, когда вся жидкость, подаваемая насосом, поступает в гидродвигатель.

Расчет производится аналогично расчету замкнутого трубопровода с насосной подачей жидкости, для которого имеет место равенство между потребным давлением и давлением насоса и между потребным расходом и подачей насоса :

При этом цилиндр рассматривается как особое местное сопротивление, потеря давления в котором равна разности давлений по обе стороны поршня.

Таким образом потребное давление

Где - перепад давлений в гидроцилиндре, необходимый для создания требуемых усилий на штоке;

- суммарные потери давления в гидролиниях, связанные с преодолением местных и линейных гидравлических сопротивлений в трубопроводах и гидроаппаратуре

Потребный расход определяется величиной полезного расхода жидкости , необходимого для движения поршня с заданной скоростью, и объемными потерями в гидросистеме:

По найденным значениям потребных давлений и расхода производится выбор насоса, обеспечивающего нормальную работу гидропривода.

3.1 Расчёт гидроцилиндра

При проектировании гидропривода важно правильно выбрать величину рабочего давления в системе. При заниженных давлениях гидропривод получается очень громоздким. При высоких давлениях система становится компактной, но в этом случае возрастают требования к качеству изготовления элементов гидропривода и их прочности.

Вначале обычно выбирают величину полезного перепада давления в гидродвигателе, которая позволяет определить геометрические размеры последнего.

Практические рекомендации по выбору полезного перепада давления в гидроцилиндре в зависимости от величины требуемого усилия F_р приведены ниже:

Таблица 1.1 Зависимость перепада давления от усилия на штоке.

Усилия на штоке, F, (кН)	До 10	10-30	30-50	50-100	Более 100
Перепады давления В гидроцилиндре , МПа	До 2	2-4	4-6	6-10	Более 10

При заданном усилии F_р и выбранном перепаде давления в гидроцилиндре эффективная площадь поршня определяется по формуле

Внутренний диаметр в цилиндре, равный диаметру поршня:

Где

– отношение диаметра штока к диаметру поршня. Величина К зависит от давления в гидроцилиндре и определяется расчётом штока на прочность. В приближенных расчётах значения К принимаются равными: k=0,7 при 5 <P <10

Внутренний диаметр гидроцилиндра стандартизован. Поэтому величину диаметра, полученную расчётом, следует округлить до ближайшего большего стандартного значения D_ст> D.

По ГОСТ 6540-68 выбираем D=160 мм.

Диаметр штока поршня d=k·D_ст=0,7*0,160=0,112 м.

Уточнение значения эффективной площади поршня:

Окончательное значение полезного перепада давления в гидроцилиндре:

Необходимая величина перепада давления в цилиндре с учётом механических потерь на трение в уплотнениях поршня и штока:

Где T - сила трения, - механический КПД гидроцилиндра. В практических расчётах принимается