Расчет маслопровода

Для расчета маслопровода должны быть известны его длина l и поток жидкости Q. Потеря давления и внутренний диаметр трубы являются искомыми величинами. Тогда, зная поток жидкости и выбрав соответствующую скорость жидкости в трубе, определяют диаметр отверстия трубы и затем потерю давления.

Различают простые и сложные трубопроводы, а также трубопроводы большой и малой протяженности. Гидроаппаратуру (клапаны, золотники, дроссели, реле и др.) соединяют, как в электрических схемах, последовательно, параллельно или в последовательно-параллельные группы. При последовательном соединении поток жидкости на всем пути остается постоянным, а давление меняется по длине трубопровода. При параллельном соединении перепад давления для каждого участка постоянен, а поток жидкости определяется обратно пропорционально их сопротивлениям.

Гидросистемы станков обычно имеют трубопроводы малой протяженности, поэтому наибольшая доля потерь падает на местные сопротивления.

Линейные потери давления (потери на трение) учитываются в том случае, когда l>100d.

Потери энергии при движении жидкости в прямой трубе определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:где h_ДЛ потеря напора по длине, м.

Эту же потерю напора можно выразить в единицах давления:

где Δр — потери давления, Па; h_ДЛ — потери напора, м; λ — коэффициент сопротивления трения по длине; I — длина трубы, м; d — диаметр трубы, м; v — средняя скорость движения жидкости в выходном сечении трубы, м/с; g — ускорения силы тяжести, м/с²; р — плотность жидкости (газа), кг/м³.

В гидравлических расчетах наиболее сложным является определение коэффициента сопротивления λ по длине трубопровода. Для определения потерь напора обычно пользуются таблицами удельных потерь давления.

При ламинарном режиме (R_е ≤ 2300) для минерального масла λ = 75/R_е, где Re — число Рейнольдса. При турбулентном режиме (2300 <Re < 10⁵) для медных и латунных труб λ = 0,316 Re^-0,25, для стальных труб:

где Rа— шероховатость стенок труб 1,0—0,8 мкм.

Средняя скорость жидкости (м/с):

где Q — поток жидкости, м3/с.

В трубопроводах малой протяженности (l <100d), в отверстиях привалочных поверхностей скорость масла в трубопроводе увеличивают до 6—7 м/с, в остальных случаях ее уменьшают до 3—3,5 м/с. В трубопроводах всасывания скорость уменьшают до 1—1,3 м/с.

Внутренний диаметр трубопровода (м) определяют по формуле:

где Q — поток масла, м²/с, см³/с; v — скорость масла, м/с.

Толщину стенок труб определяют по уравнению:

где δ — толщина стенки трубы, м; р — давление в трубе, Па; d — внутренний диаметр трубы, м; k — коэффициент безопасности; [σ] — допускаемое напряжение, Па.

Выбор труб для монтажа в гидросистемах станков производят по ГОСТ 8733—74 и ГОСТ 8731—74 (трубы стальные холоднотянутые и горячекатаные). Сортамент труб определяют по стандарту. Трубы монтируют с помощью различного рода соединений.