Кран стреловой самоходный КС – 3577-4. Кран KС-3577-4. Расчет основных параметров и выбор гидроцилиндра

• Название: Расчет основных параметров и выбор гидроцилиндра
• Анкор: Кран стреловой самоходный КС – 3577-4
• Дата: 24.12.2019
• Размер: 371.68 Kb.
• Имя файла: Кран KС-3577-4.docx
• Тип: Реферат; #102070
• страница: 5 из 7

2.5 Расчет гидравлических потерь в магистралях

Длины магистралей

• напорная 11,5 м;

• сливная 6,5 м;

• всасывающей 0,32м.
2.5.1Расчет потерь в напорной магистрали
Общая величина потерь давления в напорной исливной магистрали при заданной температуре t:



Потери давления в напорной магистрали определяются как сумма потерь давления по длине , потерь давления на местных сопротивлениях и потерь давления в гидрооборудовании:



Потери давления по длине на прямолинейных (или близких к прямолинейным) участках трубопроводов (Па) в каждой магистрали определяются по формуле Дарси – Вейсбаха:



где n –количество участков трубопровода с различными диаметрами (принимаем n = 1); i– номер участка трубопровода; λ – коэффициент трения жидкости о стенки трубопровода; – плотность рабочей жидкости, кг/; l– длина трубопровода, м; d – внутренний диаметр трубопровода, м; – средняя скорость потока рабочей жидкости в трубопроводе, м/с.

Плотность рабочей жидкости (кг/) рассчитывается по формуле:



где – плотность жидкости при 20 C, кг/;– температурный коэффициент расширения, = 8,75·.
Значение λ, зависит от материала трубопровода и режима течения жидкости в трубопроводе, определяемого числом Рейнольдса .

При Re < 2300 режим движения ламинарный. Для трубопроводов гидропривода коэффициент гидравлического трения определяется по формуле:



При 2300 < Re < 8000 коэффициент гидравлического трения определяется по формуле Блазиуса :


Значение для течения со скоростью рабочей жидкости вязкостью v пo трубопроводу круглого сечения диаметром d определяется по формуле:



Коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости v при заданной температуре t выбирается по графику [1, рис. 1.2].
Летний сорт масла (МГ – 30) при t = 40 °С:



При 2300 < Re < 8000 коэффициент гидравлического трения определяется по формуле Блазиуса :






Местные потери давления возникают при изменении скорости потока жидкости и (или) его направления, Па:



где – количество местных сопротивлении; ξ– коэффициент местного сопротивления;– поправочный коэффициент, учитывающий влияние вязкости жидкости на местные потери [1, рис 1.3].
Коэффициент местного сопротивления определяется в зависимости от вида местного сопротивления [1, таблица 1.4].
Таблица 5- Значения коэффициента местного сопротивления и количество местных сопротивлений в различных магистралях

Вид местного сопротивления	ξ	Количество сопротивлений в магистралях
		Напорная	Сливная	Всасывающая
Штуцер, переходник	0,15	14	8	5

Угольник с резким поворотом потока на 90	2,0	0	0	0
Угольник с плавным поворотом потока на 90 (рукав высокого давления, изгиб трубопровода)	0,2	9	10	2
Тройник прямоугольный с соединением потоков под углом 90	0,6	0	1	0
Тройник прямоугольный с разделением потоков	1,5	2	0	0
Предохранительный клапан	3	1	0	0
Обратный клапан, быстроразъемное (самозапирающееся) соединение	4	2	0	0
Внезапное расширение трубопровода (вход в бак под уровень, вход в гидроцилиндр и т.д.)	1	0	1	0
Внезапное сужение трубопровода (выход из бака, выход из гидроцилиндра и т.д.)	0,7	0	0	1

Летний сорт масла (МГ – 30) при t= 40 C

.
Потери давления в гидрооборудовании: .
Общие потери в напорной магистрали (при t = 40 C):


2.5.2Расчет потерь в сливной магистрали
Потери давления в сливной магистрали определяются как сумма потерь давления по длине потерь давления на местных сопротивлениях и потерь давления в гидрооборудовании:

.

Потери давления на прямолинейных (или близких к прямолинейным) участках трубопроводов определяются по формуле Дарси-Вейсбаха, Па:



где n –количество участков трубопровода с различными диаметрами (принимаем n = 1); i– номер участка трубопровода; λ – коэффициент трения жидкости о стенки трубопровода; – плотность рабочей жидкости, кг/;l– длина трубопровода, м; d – внутренний диаметр трубопровода, м; – средняя скорость потока рабочей жидкости в трубопроводе, м/с.
Плотность рабочей жидкости (кг/) рассчитывается по формуле:



где – плотность жидкости при 20 C, кг/; – температурный коэффициент расширения, = 8,75 · .
Значение λ, зависит от материала трубопровода и режима течения жидкости в трубопроводе, определяемого числом Рейнольдса .

Значение для течения со скоростью рабочей жидкости вязкостью v пo трубопроводу круглого сечения диаметром d определяется по формуле:



Коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости v при заданной температуреt выбирается по графику [1, рис. 1.2].

Летний сорт масла (МГ – 30) при t = 40 °С:



Re < 2300 - режим движения ламинарный.




.
Потери давления в гидрооборудовании: = 0,39МПа.
Общие потери в сливной магистрали(при t = 40 C):



Результаты расчета гидравлических потерь в напорной и сливной магистралях сводятся в Error: Reference source not found и 7(приложение А1и A2).
По результатам расчета потерь давления в напорной и сливной магистралях проверяем установленное в данных магистралях гидрооборудование на возможность его использования для работы при данном давлении.

Расчет суммарных потерь давления в гидросистеме производится в Error: Reference source not found(приложение А3) на основе данных Error: Reference source not found и Error: Reference source not found.
2.5.3Расчет потерь во всасывающей магистрали
Производится для определения минимальной температуры бескавитационной работы насоса. Расчет давления в конце всасывающего трубопровода р_в производится по уравнению Бернулли, Па:

,
где – атмосферное давление ( = 760 мм рт. ст. = 101325 Па); ρ – плотность рабочей жидкости, кг/м³; g – ускорение свободного падения, м/с ;

h – высота всасывания, м; V_ж – скорость потока рабочей жидкости в трубопроводе, м/с; ξ – суммарный коэффициент местных сопротивлений; b– поправочный коэффициент, учитывающий влияние вязкости жидкости на местные потери; λ– коэффициент трения жидкости о стенки трубопровода; l – длина всасывающего трубопровода, м; d – диаметр всасывающего трубопровода, м.

В формуле выбирается знак плюс, когда гидробак расположен выше всасывающей линии насоса, и минус для гидробака, расположенного ниже линии всасывания. Для изучения влияния высоты всасывания h на работу насоса расчет производится для высот всасывания 0,5 м выше осевой линии насоса и 0,5 м ниже.
Летний сорт масла (МГ – 30) при t = 40 °С:

Бак находится выше насоса на 0,5 м


Re < 2300 - режим движения ламинарный.


.
Результаты расчетов для других температур сведены в Error: Reference source not found(приложение А4).

По результатам расчетов сопротивлений во всасывающем трубопроводе строим график зависимости (Error: Reference source not found, Error: Reference source not found)(Приложение А6 и А67).
Как видно из графиков минимальной температурой бескавитационной работы на летнем масле (МГ – 30) является: t = -17°C при уровне жидкости в баке на 0,5 м выше уровня всасывания насоса, t = -15°C при уровне жидкости в баке на 0,5 м ниже уровня всасывания насоса; на зимнем масле (ВМГЗ) является: t = – 40°C при уровне жидкости в баке на 0,5 м выше уровня всасывания насоса, t = – 40°C при уровне жидкости в баке на 0,5 м ниже уровня всасывания насоса.