Модернизация уплотнений поршня гидроцилиндров
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ачение объемного КПД насоса 312.20 при номинальном режиме работы принимаем равным = 0,92.
При температуре жидкости tЖ = 20С
Результаты расчета при всех температурах заносим в табл. 3.9.1 и определяем общий КПД гидропривода станка.
Далее строим график в координатах (рисунок 3.9.1), который показывает оптимальный диапазон температур рабочей жидкости, в котором КПД гидропривода достигает максимального значения.
Таблица 3.9.1 - Зависимость КПД гидропривода от температуры
КПДТемпература рабочей жидкости, ?С-40-20020406080Гидравлический0,50,740,850,970,990,990,99Механический0,850,850,850,850,850,850,85Объемный0,520,730,860,850,800,70,56Общий0,220,460,620,70,670,580,47
Рисунок 3.9.1 - Зависимость общего КПД гидропривода от температуры рабочей жидкости
3.10 Расчет и выбор гидромотора
Крутящий момент на валу гидромотора определяют по формуле (3.10.1):
, (3.10.1)
где: qм - рабочий объем гидромотора, см3/об;
Рном - номинальное давление в гидросистеме, МПа.
Н•м.
3.11 Выбор вместимости гидробака и определение площади теплоизлучающих поверхностей
Предварительно вместимость бака выбираем исходя из рекомендации по формуле:
(3.11.1)
Где QН - минутная подача насоса, л/мин.
л
После предварительного выбора объема бака согласовываем его значение по ГОСТ 12448-80и выбираем вместимость бака 63 литра. Определим площадь теплоотдачи бака по формуле
,(3.11.2)
м2
3.12 Расчет площади теплоотдачи гидрооборудования
Определим площадь теплоизлучающих поверхностей комбайна по формуле
(3.12.1)
Где Fб - площадь теплоотдачи, м2;
?б - поправочный коэффициент.
м2
3.13 Тепловой расчет
Расчет выполняется для температуры рабочей жидкости 20 ?С. Количество тепла, выделяемое гидроприводом, можно определить по формуле:
(3.13.1)
где ?общ - общий КПД гидропривода;
NH - мощность привода насоса, Вт;
kп - коэффициент продолжительности работы под нагрузкой;
kд - коэффициент использования номинального давления.
Вт
Установившуюся температуру рабочей жидкости можно определть по формуле
,(3.13.2)
Где Кгн - коэффициент теплоотдачи;
tо.max - максимальная температура окружающей среды.
?С
Так как установившаяся температура рабочей жидкости на 27 градусов превышает допустимую (70?С), то в гидроприводе необходимо применить устройство для отвода тепла
Площадь теплообменника можно определить по формуле (2.13.3):
(2.13.3)
м2.
Определим текущую температуру рабочей жидкости в гидроприводе по формуле
(3.13.4)
В формуле (3.13.4) неизвестной величиной остается средняя удельная теплоемкость, которую можно определить по формуле:
(3.13.5)
Где Сж = 1,85?103 - теплопроводность рабочей жидкости Дж/(кг??С);
mго - масса гидрооборудования, кг;
mж - масса рабочей жидкости, кг;
Сго - теплоемкость материала (стали), Дж/(кг??С).
Определим массу жидкости, полагая, что ее объем в гидросистеме превышает объем жидкости в гидробаке Vб в 1,5 раза:
(3.13.6)
Где ? - плотность жидкости, кг/м3.
кг,
.
Придавая значения времени ?, определим текущую температуру в соответствии с формулой (3.13.4)
Через ? = 1200с после начала работы:
?С
Через ? = 2400с после начала работы:
Через ? = 3600с после начала работы:
Через ? = 4800с после начала работы:
Через ? = 6000с после начала работы:
Через ? = 7200с после начала работы:
По результатам расчета строим график в координатах tж - ? (рисунок 3.13.1)
Рисунок 3.13.1 Зависимость температуры рабочей жидкости в гидроприводе экскаватора от времени работы: 1 - с теплообменником 2 - без теплообменника
4. Прочностные расчеты
4.1 Расчет толщины стенки корпуса гидропневмоаккумулятора на прочность
При расчете толщины стенки S корпуса поплавкового гидропневмоаккумулятора на прочность можно применить формулу:
;(4.1.1)
где: D - внутренний диаметр аккумулятора, м;
? - допускаемое напряжение на разрыв для материала, кг/см2;
Рmax - давление в конце зарядки, кг/см2;
? - коэффициент Пуассона (для сталей ? = 0,33).
Допускаемое напряжение на разрыве ? для корпуса из стали 45 для расчета примем равной 600 кгс/см2.
см.
Толщина стенки корпуса гидропневмоаккумулятора не должна быть менее чем 0,22 см.
4.2 Расчет толщины стенки трубопровода на прочность
При расчете стенок трубопровода на прочность должно соблюдаться условие
(4.2.1)
где К = ;
r1 и r2 - внутренний и наружный радиус трубы;
- допускаемое напряжение при разрыве;
n - коэффициент запаса прочности.
Преобразовав формулу (4.2.1) получим:
(4.2.2)
В нашем случае:
Р = 35 МПа, n = 3, = 296 МПа.
Из формулы (4.2.2) получаем наименьшее значение наружного радиуса r2 в соответствии с формулой (4.2.3)
м.
Отсюда толщина стенки будет определятся по формуле:
м.
Для дальнейших расчетов принимаем трубопровод с наружным диаметром равным 30 мм и толщиной стенки 7 мм.
.3 Расчет резьбы присоединительной трубки гидроцилиндра на прочность
Резьба присоединительной трубки нагружена только осевой силой. Следовательно, расчет проведем только на растяжение в соответствии с условием прочности (4.3.1)
(4.3.1)
Где - осевая нагрузка, эквивалентная продоль?/p>