Теория

Расчет сечения трубопровода

Расход Q жидкости через данный трубопровод, площадь f его сечения и средняя по сечению скорость u течения жидкости связаны соотношением

clip_image002

Сечения прочих каналов гидроагрегатов, по которым течет жидкость, рассчитываются на основе закона неразрывности потока (постоянства расхода), согласно которому расходы в различных сечениях потока при установившемся движении одинаковы:

clip_image004

или

clip_image006

где и1 и и2clip_image008 — средние скорости потока в сечениях f1 и f2 каналов.

При выборе величины скорости потока (течения жидкости) в трубопроводе и каналах арматуры необходимо учитывать, что повышение скорости приводит к увеличению сопротивления (потерь) систем, а снижение — к увеличению веса трубопроводов и арматуры. Увеличение площади поперечно сечения каналов (трубопроводов) приводит к неблагоприятным конструкциям элементов гидропривода, а также повышает влияние сжимаемости жидкости, что ухудшает характеристики привода по показателям жесткости. Допустимая скорость течения жидкости является также функцией рабочего давления.

На основании практических данных можно рекомендовать для напорных трубопроводов следующие величины скоростей:

Давление в кГ/см2 …………………..10 25 50 100 150 200

Допустимая скорость жидкости

в см/сек ………………………..130 200 300 450 550 600

В гидросистемах станков при коротких трубопроводах (l/d < 100, где l и d – соответственно длина и диаметр сечения трубопровода) скорость жидкости обычно находится с следующих пределах (в м/сек):

Всасывающие трубопроводы……………………..0,5 – 1,5

Сливные трубопроводы открытых систем…………..2

Нагнетательные трубопроводы……………..……… 3-5

Для длинных трубопроводов (l/d > 100) эти данные уменьшают на 30 – 50%.

В общем случае скорость выбирают такой, чтобы потери напора в трубопроводе не превышали 5 – 6 % рабочего давления.

В авиационных гидросистемах скорости в напорной и сливной магистралях доводят до 30 м/сек.

Скорости (в м/сек) движения жидкости по рекомендации некоторых иностранных фирм следующие:

Магистраль:

всасывающая………………………………………….1,2

сливная…………………………………………………2

нагнетательная при давлении в кГ/см2:

25……………………………………………………3

50……………………………………………………4

100……………………………………………………5

150……………………………………………….более 5

Скорости применяемые в общем машиностроении США, приведены ниже.

Элементы гидросистемы Скорость

в м/сек

Линия всасывания диаметром 12,7 – 25,4 мм………………..0,6-1,2

То же диаметром больше 32 мм…………………………………1,5

Линия нагнетания диаметром от 12,7 до 50,8 мм ………………3,0

То же диаметром больше 50 мм…………………………………3,6

Клапаны управления и прочие короткие участки с зажатым

сечением………………………………………………………6,0

Переливные и предохранительные клапаны……………………30,0

Пермь Питер Пятигорск