Заменим принятую принципиальную схему гидропривода заменить, в которой отмечаем каждое гидравлическое сопротивление (в том числе и гидродвигатели), участвующее в расчете. На этом же этапе полученная схема разбивается на простые трубопроводы (под простым трубопроводом понимается трубопровод без разветвлений).
На трубопроводах и трубопроводной арматуре входными данными для расчета падения напора (давления) является значение длины трубопровода и проходного диаметра. Для дросселя падение напора зависит от коэффициента расхода Кдр.
Рис. 2 Расчетная схема гидропривода поступательного движения
Построение характеристики насосной установки в координатах p – Q
Характеристика насосной установки с переливным клапаном имеет вид, показанный на рис. 3.
Рис. 3. Построение характеристик насосной установки
с переливным клапаном.
Большинстве случаев для подачи жидкости в объемных гидравлических приводах с постоянным давлением питания используют насосные установки двух типов: нерегулируемый насос с переливным клапаном или регулируемый насос с регулятором подачи. Для гидроприводов с переменным давлением питания как нерегулируемый, так и регулируемый насос используется совместно с предохранительным клапаном, который срабатывает в режиме перегрузки. Насосные установки с предохранительными клапанами используются в гидросистемах, не требующих переменного расхода жидкости. В такой системе предохранительный клапан срабатывает только в аварийных ситуациях, а при нормальном (расчетном) режиме работе закрыт. Поэтому расход через него принимается равным нулю (Qкл = 0). Тогда подача на- сосной установки Qну и подача насоса Qн одинаковы (Qну = Qн), а это значит, что характеристика насосной установки совпадает с характеристикой объемного насоса (линии 1 на рисунке 3). Поскольку эта характеристика практически линейна, то ее можно построить по двум точкам:
— первая точка А определяется теоретической подачей Qт насоса, которая вычисляется по формуле:
(1)
где Qт – теретическая подача насоса;
Vн – рабочий объем насоса;
nн – частота вращения вала насоса.
— вторая точка В имеет координаты Q’ и p’. Здесь величина Q’ определяется величиной объемного КПД насоса ηо, заданном при давлении p’:
(2)
В большинстве случаев давление p’ совпадает с принятым давлением pн.
Определим координаты показанных на рисунке точек.
Теоретическая подача по (1):
Qт=10∙10-6∙141160=2,352∙10-4 м3/с
Координаты точки А:
QА=0,235 л/с; рА=0
Координаты точки В по (2):
В большинстве случаев давление p’ совпадает с принятым давлением pн.
Q’=0,235∙0,93=0,219 л/с
Координаты точки В:
QВ=0,219 л/с; рВ=10 МПа
Переливной клапан, в отличие от предохранительного, постоянно участвует в работе насосной установки, обеспечивая требуемую величину давления питания гидросистемы. Под характеристикой насосной установки в этом случае понимается зависимость, определяющая совместную работу насоса и переливного клапана. Эта зависимость получается в результате графического вычитания из характеристики насоса характеристики клапана в соответствии с уравнением:
