Пример 4. Выбор и расчет беспружинного пневматического поршневого исполнительного механизма с односторонним штоком




Данные для расчёта:

-перестановочное усилие в конце прямого хода штока Nпс.п =260 кгс/см²;

-условный ход штока Sу =10 мм;

-давление питания исполнительного механизма pпит = 6,3 кгс/см²;

-уплотнение поршня и штока одним резиновым кольцом;

-движение штока при прямом ходе – вверх.

 

 

РАСЧЕТ

 

1 Задаемся коэффициентом нагрузки k, учитывающим силу вредного сопротивления, значение которого находим по таблице 6, принимаем k = 1,19

 

 

Таблица 6 - Значения коэффициента нагрузки k.

Тип механизма Направление движения штока при прямом ходе Перестановочное усилие в кгс  
До 150 От 150 До 500 Свыше
  Пружинный Горизонтальное 1,25 1,15 1,09
Вниз 1,20 1,13 1,07
Вверх 1,24 1,16 1,09
Беспружинный с односторонним штоком     Горизонтальное 1,30 1,20 1,14
Вниз 1,25 1,16 1,12
Вверх 1,29 1,19 1,14
Беспружинный с двусторонним штоком     Горизонтальное 1,37 1,25 1,17
Вниз 1,34 1,21 1,15
Вверх 1,38 1,25 1,19

 

2 Определяем приближенное значение усилия, развиваемого поршнем:

 

Nпор = k Nпс.п + Nп.к = 1,19 ∙260 = 309,4 кгс.

 

где Nп.к – усилие, развиваемое пружиной в конце прямого хода, принимаемое обычно равным 0,4 Nпс.п.

Усилие Nп.к учитывают только при расчете пружинных механизмов.

3 Задаемся давлением в выхлопной полости механизма (только при расчете механизмов двустороннего действия), значение которого при отсутствии подпора на выхлопе рекомендуется принимать pв = 0,2 ÷ 0,6 кгс/см², причем большее значение соответствует большим значениям pпит.

4 Определяем предварительное значение диаметра поршня:

 

D = 1,15 √Nпор/pпит – p = 1,15√ 309,4/ 6,3 – 0,5 = 8,05 см.

 

Полученное значение D округляем до ближайшей, большей величины по ГОСТ 6540-68, принимаем D = 100 мм.

 

5 Вычисляем диаметр штока по соотношению d = (0,25 ÷ 0,4) D = 0,25∙100 = 25 мм.

 

Полученное значение d округляют до ближайшей, большей величины по ГОСТ 6540-68, причем большее значение принимают для меньших значений D. При этом следует иметь в виду, что для пружинных механизмов Sу ≤ 1,5D, а для беспружинных Sу ≤ 12D. При Sу > 10D необходимо произвести расчет штока на устойчивость, принимая его за стержень, жестко закрепленный одним концом.

6 Определяем сумму сил вредного сопротивления Nт.м по формулам:

 

Место потерь на трение- уплотнение поршня и штока круглыми резиновыми кольцами.

 

Поршень Nт.м = πµρ2bnD = 3,14∙ 0,15∙ 7∙ 0,45∙ 1∙ 10 = 14.8 кгс;

 

Шток Nт.м = πµρ2bnd = 3,14∙ 0,15∙ 7 ∙0,225∙ 1∙ 2,5 = 1,85 кгс;

 

Nт.м = 14,8 + 1,85 = 16,65 кгс.

где µ - коэффициент трения, для резины µ= (0,10 ÷ 0,20), принимаем µ= 0,15;

ρ2 – радиальное давление кольца, ориентировочно ρ2 = 7 кгс/см²;

b – ширина кольца, в см;

n – число колец.

 

7 Находим эффективную площадь поршня по формулам:

 

для бесштоковой полости Fэ =0,785D² =0,785 ∙10² = 78,5 см²;

 

для штоковой полости Fэ =0,785(D² – d²) = 0,785 (10² – 2,5²) = 73,5 см².

 

8 Находим усилие противодавления на выхлопе:

 

Nв =pвFэ = 0,5∙ 73,5 = 36,8 кгс.

 

9 Определяем уточнённое значение усилия, развиваемого поршнем:

 

Nпор = Nпс.п + Nт.м + Nв = 260 + 16,65 + 36,8 = 313,45 кгс.

 

Уточнённая величина нагрузки на поршне без учёта усилия противодавления

(Nпор- Nв) = 313,45 – 36,8 = 276,65 кгс;

 

(Nпор- Nв) отличается от предварительного значения Nпор на 10,4 %,

следовательно, перерасчёта не требуется.

Если уточнённое значение Nпор без учёта Nв отличается более чем на 15% от значения Nпор, то расчёт необходимо повторить, принимая уточнённое за исходное значение.

 

Таблица 1- Варианты курсовых проектов

 

 

Учебное издание

 

...





Читайте также:
Фразеологизмы и их происхождение: В Древней Греции жил царь Авгий. Он был...
Своеобразие родной литературы: Толстой Л.Н. «Два товарища». Приёмы создания характеров и ситуаций...
Этапы развития человечества: В последние годы определенную известность приобрели попытки...

Поиск по сайту

©2015-2022 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:


Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.014 с.