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