Расчет и проектирование загрузочного устройства

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное



В° из условий прочности при расчете на устойчивость.

Рис. 2.3 К расчету гидроцилиндра.

Зная расчетное усилие F = 1078 H, определяем критическое усилие Fкр.по формуле:

F= F кр /m;

где m = 2-3- коэффициент запаса прочности;

m=2;

F кр= F тАв m= 1078 тАв 2=2156 H;

Зная критическую силу можно определить момент инерции i :

F кр = ;

где iш - момент инерции штока,мм4;

Е= 2,1105 МПа - модуль упругости;

?пр. - длина продольного изгиба, определяемая при полностью выдвинутом штоке гидроцилиндра с учетом размеров креплений гидроцилиндра и его штока.

Определим ?пр :

?пр= ?1+2 тАв ?хода+?2;

где

?1 = 200мм - конструкционные размеры;

?хода =400 мм - длина рабочего хода;

?2 =200мм - конструкционные размеры;

?пр=200 + 2 тАв 400 + 200=1200 мм;

Из формулы выразим i штока:

iш = = = 1497 мм4;

Для определения i штока используют и такую формулу:

i штока=

тогда

D2min = ==13,2 мм;

То есть минимальный диаметр штока D2min = 13,2 мм;

Так как принятый ранее D2 = 32 мм > D2min , то D2 = 32 мм, удовлетворяет условию прочности.

2.4.2 Определение расхода жидкости в гидроцилиндре

Расчетный расход жидкости, подаваемой в поршневую полость гидроцилиндра с учетом утечек жидкости в гидроцилиндре:

Q = (V тАв S1)/;

где S1 =3318 мм2=0,003318 м2;

.- объемный КПД гидроцилиндра, значение которого при использовании манжетных уплотнений =0,99;

V - скорость движения штока гидроцилиндра

Принимаем V=0,25 м/с.

Q = (0,25 тАв 0,003318)/0,99=0,00084 м3/с=0,051 м3/мин.;

Расчетный расход гидролинии слива (подача жидкости в штоковую полость гидроцилиндра) с учетом утечек жидкости в гидроцилиндре:

Qсл=[V тАв (S1 - S2)]/ ;

=804 мм2;сл=[0,25(0,003318 - 0,000804)]/ 0,99= 0.00063 м3/с= 0,038 м3/мин;

2.5 Определение проходных сечений трубопроводов

Площадь проходных сечений трубопроводов определяется по величине расчетного расхода и допустимой скорости движения рабочей жидкости в трубопроводе.

На линии нагнетания диаметр трубопровода dH определяется по расходу Q (для гидроцилиндра подъема лотка) и допустимой скорости движения рабочей жидкости VH.

Определим площадь сечения трубопровода с учетом объемного КПД гидроцилиндра:

SH = Q тАв/ VH;

где VH = 3м/с - допустимая скорость движения рабочей жидкости в линии нагнетания;

Q = 0,1311 м3/мин = 0,0021856 м3/с;

SH = = 0,00072м2;

Тогда диаметр линии нагнетания dH:

dH =

dH = = 0,030м;

Вычисленное значения диаметра округляют до нормального значения, выбираемого из ряда.

Условный проход 32 мм, толщина стенки 2 мм.

На линии слива диаметр трубопровода dc определяется по расходу

Qсл =0,102 м3/мин = 0,0017м3/с и допустимой скорости движения рабочей жидкости в линии слива Vс.

Определим площадь сечения трубопровода с учетом объемного КПД гидроцилиндра.

Sс = Qсл тАв/ Vс;

где Vс = 2,5 м/с;

Sc = = 0,00067 м2;

Диаметр линии слива dc :

dc = = =0,029м.;

Округляем до нормального значения и определяем толщину стенки:

Принимаем dc = 32 мм, толщина стенки равна 2 мм.

На линии всасывания диаметр dв принимают равным dc:

dв = dc =32мм.

2.6 Проверка трубопровода на гидроудар

Труба гидролинии нагнетания проверяется на повышенное давление при гидравлическом ударе, возникающий в момент переключения золотника.

Расчет ударного давления по формуле Жуковского Н.Е.:

?Ргу = V тАв СтАв, Па;

где V = 3м/с - скорость движения жидкости в трубопроводе (до момента перекрытия сечения).

С - скорость распространения ударной волны, м/с. (для масла С= 1320м/с).

- плотность рабочей жидкости, кг/м3;

В качестве рабочей жидкости используется масло АМГ-10, плотность которого составляет = 850 кг/м3; кинематическая вязкость =10мм2/с;

?Ргу =3 тАв 1320 тАв 850 = 3366000 Па=3,36 МПа;

= ? [] = 90 МПа;

Определим Руд:

Руд = Р1 + ?Ргу ;

где Р1=0.83 - наибольшее давление в поршневой полости гидроцилиндра;

Руд = 0.83+3.36= 4,19 МПа;

Тогда: = = 33 МПа ? []= 90 МПа.

2.7 Выбор гидроаппаратуры управления системой

Выбор типоразмера аппарата осуществляется по расчетным параметрам потока рабочей жидкости (расходу, давлению), пропускаемого через гидроаппаратуру.

. Фильтр напорный,

Тип: Ф-10-30-60/6.3;

Пропускная способность 140 л/мин.; потери давления: 0,2 МПа;

. Клапан обратный Г51-3:

Dу =32мм; пропускаемая способность 250л/мин. Потери давления 0,09МПа;

. Гидрораспределитель тип:3-х позиционный 5-ти линейный с электромагнитным управлением Тип ВЕ20. Расход 150л/мин

Условный проход: 32мм.

потери давления: 0,4 МПа;

. Гидрозамок

Dу =32мм; пропускаемая способность 250л/мин. Потери давления 0,09МПа;

.Охладитель жидкости:

Тип: 3-х ходовый; марка КМ3-СК-5;

Охлаждающая площадь: 72м2;

Пропускная способность: 120л/мин.; потери давления: 0,4 МПа;

.Выбираю сливной фильтр ФС 100-25/6.3;

Расход 120 л/мин.; потери давления: 0,1 МПа; Dу =32мм.

. Гидроцилиндры

2.8 Определение гидравлических потерь в системе

В течение каждого цикла расходы рабочей жидкости на различных участках гидросистемы изменяются, следовательно, будут изменяться и гидравлические потери (потери давления).

За расчетную часть цикла при расчете гидравлических потерь принимается операция рабочего хода исполнительного привода, в течение которой жидкость проходит чере