Сеченне соединительных трубопроводов определяют из условия допустимых потерь, которые не должны превышать десятых долей давления, создаваемого гидронасосом. При ламинарном течении жидкости диаметр трубопроводов

где р. - вязкость жидкости, к сек1см, / - общая длина трубопроводов, см; Q - объемный расход жидкости; дРрв - допустимые потери в трубопроводе.

При турбулентном течении жидкости диаметр трубопроводов

. /2,4 lO-S-y/Q"

где 7 - удельный вес жидкости, н/см; Ri== ---число Рейнольдса;

V - скорость течения жидкости в трубопроводе, см/сек; v - кинематическая вязкость жидкости, см/сек.

На этом первый этап расчета силового цилиндра закончен.

Расчет золотника. При расчете золотника необходимо определить: усилие на поршне fg; геометрические размеры золотника; жесткость пружины (если она предусматривается конструкцией золотника). Для силового золотника основным является определение его геометрических размеров, .а для управляющего - геометрических размеров и усилия на его -поршне.

Перед расчетом необходимо задаться конструкцией и основными размерами золотника, исходя из физических представлений о работе «гидропривода. Уточняют размеры путем проверки усилий, действующих на золотник. Если при выбранных размерах требуемые соотношения не выполняются, то задаются новыми размерами и повторяют расчет.

Пример 15. Рассчитать управляющий волотшк.

Вначале зададимся конструкцией золотника (рис. 1.42). Расчет силового золотника мало отличается от расчета управляющего. Поэтому при расчете управляющего золотника будем иногда обращаться к силовому.

Первым вопросом, который необходимо решить при определении конструктивных размеров управляющего золотника, является определение размеров проходных сечений. Площадь проходных сечений была •определена выше (S = 0,3 см). Проходное сечение ёходного отверстия в процессе работы золотника не меняется. Поэтому его можно сделать круглым, что упростит техническую реализацию золотника в целом. Проходное же сечение выходных отверстий изменяется в процессе работы. Чтобы обеспечить линейность зависимости площади проходного сечения от хода поршня золотника и в результате обеспечить •частичную линейность характеристики гидропривода x{xj) (рнс. 1.40). леобходимо выходные отверстия выполнить прямоугольной формы.

Линейный участок характеристики х{х) по оси х,, равен длине выходного отверстия а:

й = -«л -V 0-1)

Зададимся значениями = 10,5 мм, хр = 0,5 мм. Тогда получим а = 10 мм. Ширина выходных отверстий

Для рассматриваемого примера

А = = 0,3 сл. . (1.187)

Далее, определяем длину цилиндрической части поясков поршня золотника

6 = 0+2 (Ы88)

Для рассматриваемого примера 6 = 10 + 2 • 0,5 = 11 мм.

Затем определяем усилия, действующие на поршень при выбранных конструктивных размерах золотника (рис. 1.42). Усилие, создаваемое поршнем управляющего золотника, должно быть меньше усилия, создаваемого управляющим электромагнитом, а ход поршня должен быть меньше хода якоря электромагнита. Считаем, что жидкость несжимаема. Общее усилие F, преодолеваемое поршнем золотника, равно алгебраической сумме четырех сил:

об = тр-с-г+W - 0-189)

Определим эти силы.

Сила жидкостного трения "

f,p = . (1-190)

где (Л - коэффициент абсолютной вязкости жидкости, н сек/см; Vgj, - скорость перемещения золотника, м/сек; S = Zndjfi - поверхность трущихся частей золотника, см\ 8-зазор между-трущимися поверхностями, см; Ь - ширина поясков золотника, см; d - диаметр золотника, см.

Для рассматриваемого примера: Ь = 1,1 см; djj = 0,8 см; 5 = 5,5 см; В = 0,003 см; (л = 3 • 10-5 « - сек/см. Скорость Поршня золотника примем равной

уЦ! и см/сек,

ср ср

где /р = 0,1 сек-заданное время перехода якоря электромагнита из нейтрального в крайнее положение; -«ал. макс = 11 сж -заданный максимальный ход золотника.

Тогда сила жидкостного трения

Статическая гидравлическая сила (в предположении, что длина выходных отверстий а значительно больше их ширины А, а поток жидкости является завихренным)

с = 5эфДзл. (1-191)

где 5дф-эффективная площадь поршня золотника; дРз - перепад давления на золотнике.

Эффективная площадь поршня золотника зависит от его конструкции:

,2 jZ

(1.192)

™зл~дазметр поршня золотника; dy-диаметр упоров, штока или выточек.

Перепад давления на золотнике дЯд = - обычно составляет десятые доли от полного перепада, создаваемого гидронасосом. В первом приближении можно брать ДРз,, = 0,1 (Р„- Рр)- В рассматриваемом примере зл = 0,6 см; = 0,4 см. Следовательно,

М<.-4п) "(0-б--М-)о,.зо,,, г.

с 4 " зл 4

Гидродинамическая сила возникает в результате изменения количества движения жидкости при перемещении поршня золотника (рис. 1.42). Когда перекрыта только часть выходного отверстия золотника, площадь xh меньше площади всего отверстия ah. Поэтому на золотник действует сила F, равная проекции гидродинамической силы F на ос2 золотника. Для приближенного подсчета гидродинамического давления может быть рекомендована эмпирическая формула

= 2сдРзА V[.a~x)x, (1.193)

где X-длина открытой части проходного отверстия (рис. 1.42). Гидродинамическая сила, подсчитанная по этой формуле, имеет максимальное значение при х = ~ (если считать, что дРдл не изменяется при изменении х, а х = 0):

г.макс = ДРз/«. - (1.194)