Файл: Терехин, Н. И. Расчет параметров объемной гидравлической передачи машин инженерного вооружения учебное пособие.pdf

В соответствии с «Руководящими техническими материалами РТМ-2-67И» для гидропередач машин инженерного вооружения ре­ комендуются рабочие давления 100, 160 и 200 кГ/см2 (ГОСТ

356—59).

Учитывая основную зависимость для гидропередач с одинако­ вой мощностью, но с различными рабочими давлениями, можно написать:

Из этого следует, что с увеличением рабочего давления умень­ шается производительность насоса, а следовательно, и его габа-

Вес^кг

Рис. 3. График зависимости веса гидропередачи от давления

риты и вес. Зависимость веса гидропередач от давления хорошо иллюстрируется графиком рис. 3. С увеличением рабочего давления (350—400 кГ/см2) вес гидропередач увеличивается из-за необ­

ходимости увеличения прочности элементов гидропередачи. Кро­ ме отмеченного при выборе величины рабочего давления следует также учитывать коэффициент использования номинального дав­ ления, влияющего на надежность гидропередачи. С увеличением

ного давления без обеспечения достаточно хорошего ухода может быть снижена надежность и долговечность гидропередачи. Так, работа гидропередачи при коэффициенте &р=1,75 срок службы снижается н 5 раз, а при £р = 0,8 срок службы гидропередачи уве­ личивается в 4 раза.

Увеличение рабочего давления требует более дорогих насосов, высокой герметичности соединений и приводит к повышению на­ грузки в отдельных элементах. Уменьшение рабочего давления приводит к увеличению размеров элементов гидропередачи, но уменьшает требования к герметичности соединений, повышает

18

роети во всасывающем трубопроводе, соединяющем насос с баком для рабочей жидкости.

Условием работоспособности любой открытой гидропередачи является неравенство

<з7>

где т — объемный вес рабочей жидкости, /сГ/'ж3; h — высота всасывания, м\

^ — значение коэффициентов сопротивления в различных се­ чениях всасывающей магистрали насоса;

tvi — скорость течения рабочей жидкости в этих сечениях,.

— м/сек\

k Tp— коэффициент, характеризующий сопротивление во вса­

сывающем трубопроводе.

При нарушении этого неравенства может возникнуть разрыв слруи во всасывающем трубопроводе, что может привести к пре­ кращению подачи рабочей жидкости. Для предотвращения таких явлений необходимо, чтобы значение коэффициента сопротивле­ ния во всасывающем трубопроводе было меньше 1, т. е.

Величины коэффициентов сопротивления для црямолинейных уча­ стков зависят от длины трубопроводов. Поэтому при размещении узлов и агрегатов гидропередач машин инженерного вооружения целесообразно располагать бак для рабочей жидкости ближе к насосу. Если этого не удается сделать по конструктивным усло­ виям, то необходимо принимать все меры к тому, чтобы .всасываю­ щий трубопровод имел как можно меньше местных сопротивлений,, т. е. поворотов, нарушений постоянства сечений. При установке фильтра на всасывающей магистрали рекомендуется устанавли­ вать бак над насосом. Скорости движения рабочей жидкости в трубопроводах выбираются на основании сложившихся практиче­ ских норм и рекомендаций (табл. 2).

Т а б л и ц а 2

Рекомендуемые скорости движения рабочей жидкости в трубопроводах

20

Для длинных трубопроводов данные, (приведенные в таблице, следует уменьшить на 30—50% (длинными трубопроводами счи­ таются такие, у которых отношение длины к диаметру составляет

Внекоторых случаях при коротких трубопроводах ^-^-<100^ ,

атакже в местах нарушения постоянства сечения трубопроводов

максимальная скорость движения рабочей жидкости достигает 8 м/сек. Следует учитывать, что максимальная скорость движения

рабочей жидкости не должна превышать 50% номинального зна­ чения.

Иногда скорость в каналах нагнетания достигает 15—20 м/сек.

Высокие скорости рабочей жидкости в нагнетательной магистрали нежелательны, так как это связано с ростом потерь давления, снижением гидравлического к.п.д. и образованием зон понижен­ ного давления с паровоздушными полостями — кавернами. Опас­ ным последствием высоких скоростей в нагнетательной магистрали является также эмульсирование рабочей жидкости. Это явление состоит в том, что растворенный в рабочей жидкости воздух выде­ ляется в виде пузырьков при резком увеличении живого сечения потока или при крутом повороте струи жидкости. В результате этого рабочая жидкость превращается в эмульсию, приобретает способность сжиматься под давлением и вследствие этого снижа­ ется к.п.д. гидропередачи. Одним из средств предотвращения эмульсирования рабочей жидкости является ограничение скорости движения жидкости и устранение в трубопроводах резких поворо­ тов и изменений живого сечения. Допустимые скорости во всасы­ вающих трубопроводах необходимо выбирать в соответствии с давлением в баке и длиной трубопровода так, чтобы не допустить разрыва потока и возникновения кавитации.

После выбора скорости движения рабочей жидкости необхо­ димо проверить потери напора в трубопроводе, которые не долж­ ны превышать 5—6% рабочего давления. Если это условие не вы­ полняется, то необходимо скорость движения рабочей жидкости уменьшить и повторить расчет снова.

§8. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ НАСОСОВ И ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ МАШИН ИНЖЕНЕРНОГО

ВООРУЖЕНИЯ

Применяемые в гидропередачах машин инженерного вооруже­ ния насосы и гидродвигатели различаются по конструктивным схемам и характеристикам, поэтому возможности их использова­ ния в гидропередачах неодинаковы. Для правильного выбора гид­ равлических агрегатов рассмотрим их основные характеристики, под которыми будем подразумевать изменение параметров гид-

21

равлической машины при изменении условий ее работы. Bice насо­ сы и гидродвигатели объемного типа разных конструктивных исполнений имеют аналогичные характеристики, что позволяет установить общие для всех закономерности. К числу основных характеристик относятся характеристика удельной подачи и регу­ лировочная характер истика.

Под удельной подачей qu насоса понимается теоретическое ко­

нерного вооружения рекомендуется применять насосы с удельной подачей от 10 до 500 смъ)Ъб.

Регулировочная характеристика определяет зависимость полез­ ного расхода рабочей жидкости от параметра регулирования. Для идеальных условий работы при холостом ходе производительность

где QHT — теоретическая производительность; Он — параметр регулирования насоса.

Теоретическая производительность насоса зависит только от рабочего объема и скорости, но совершенно не зависит от давле­ ния. Действительная производительность насоса с увеличением давления уменьшается в результате увеличения объемных потерь (утечек)

Объемные потери AQHявляются неизбежными, а точное определе­ ние их затруднено. С достаточной для практических расчетов точ­ ностью потери AQU можно считать пропорциональными рабочему давлению насоса рн, т. е.

где ан — коэффициент утечек.

22.