Расчеттолщиныстенкиикрышкигидроцилиндра

Прочностнымирасчетамиопределяюттолщинустенокцилиндра, толщинукрышек (головок) цилиндра, диаметрштока, диаметршпилекилиболтовдлякреплениякрышек. Взависимостиотсоотношениянаружного ивнутреннего диаметровцилиндрыподразделяютнатолстостенныеитонкостенные. Толстостенныминазываютцилиндры, укоторых , атонкостенными - цилиндры, укоторых .

Принимаемдлягидроцилиндра, изготовленногоизстальноголитья:

= 100МПа, =0,29 [9]

, м(2.8)

где - толщинастенкитолстостенногоцилиндра, м;

- внутреннийдиаметргильзыгидроцилиндра, м;

- рабочеедавление, максимальновозможноевнутреннееизбыточноедавлениесучетомвсехпредполагаемыхрабочихсостояний, включаягидравлическийудар, Па;

- коэффициентпоперечнойдеформации (коэффициентПуассона)

- допускаемоенапряжениенарастяжение, Па;

9) толщинуднищагидроцилиндраопределяютпоформуле[1, 13]

= 0,433 , (2.9)

где - толщинаднищацилиндра, м;

- внутреннийдиаметрднищацилиндра, м;

> 14 мм

Такимобразом, врасчетгидроприводаотгибателя конца полосы рулона разматывателявходитрасчетосновногоисполнительногоэлемента–гидроцилиндра. Основнымигеометрическимиразмерамигидроцилиндраявляются: диаметргильзы, диаметрштока, толщинаднищаистенкигильзы. Расчетныезначения: D₁ = 0,125 м, D₂ = 0,056 м, d_дн= 90,2мм, = 0,014 м[10].

2.3.4 Определение расхода жидкости в гидродвигателеотгибателя конца полосы рулона разматывателя

1) расчетныйрасходжидкости Q, подаваемыйвпоршневуюполостьгидроцилиндра, определяетсяпоскоростиперемещенияштока, связанногосозвеньямимашиныиплощадипоршня. Сучетомутечекжидкостивгидроцилиндреопределимрасход

,

(2.10)

где - расходжидкостивпоршневойполости,м³/с;

- скоростьвыдвиженияцилиндра,м³/с;

- площадьплунжера,м²;

- объемныйКПДгидроцилиндра, .

Расчетныйрасходвгидролиниисливаизштоковойполостиопределимпоформуле:[10].

(2.11)

гдеQ^’_сл- расходжидкостивгидролиниислива,м³/с

- площадьпоршня,м².

- площадьштока,м².

- объемныйКПДгидроцилиндра, .

- скоростьвыдвиженияштока, м/с

2) расчетгидроцилиндранаустойчивость

Всегидравлическиецилиндрырассчитываютсянаустойчивость. Приложениекцилиндручрезмернойосевойнагрузкиможетпривестикпродольномуизгибуштока (потериустойчивостивосевомнаправлении).

Принимаем = 1,5

Наиболеепредпочтительноприменениешарнирногокрепления

,

(2.12)

где - коэффициентпродольногоизгиба, иликоэффициентзакрепления(рисунок 2. 4);

- расчетнаядлина (привыдвинутомштоке), м.

Рисунок2.4 - Способзакреплениягидроцилиндраизначениекоэффициентазакрепления

3) определяемкритическоеусилиенаштоке [10].

, (2.13)

где - усилиенаштоке, Н;

- критическоеусилиенаштоке, Н;

- коэффициентзапасапрочности.

Принимаем:m= 3

4) моментинерцииштокаопределимизформулы

(2.14)

где F_кр– критическое усилие на штоке, Н;

Е – модуль упругости, для стали Е = 2,1 10⁵Мпа;

J–коэффициент приведения длины, выбирается в зависимости от способа монтажа цилиндра, = (рисунок 2.4)

5) определение минимального диаметра штока

D_min =

56 мм > 41 мм

D_min<D– условие устойчивости выполняется

Таким образом, основнымигидравлическимипараметрамигидроприводаотгибателя конца полосы рулона разматывателяявляетсярасходидавление.Расчетныезначения: Q=72л/мин, p₁ = 12,5МПа.

Дляобеспечениягерметичности гидроцилиндравыбранышевронныеманжетынапоршнеиштоке.Гидравлическийцилиндррассчитаннаустойчивость, условиеустойчивостивыполнено.

2.3.5Выбор уплотнений гидродвигателяотгибателя конца полосы рулона разматывателя

Вкачествеуплотнителейпоршняиштокарекомендуетсяиспользоватьэластомерныематериалы - шевронныефторопластовыеманжеты(рисунок2.5.)

1 - поршень; 2 - уплотнения; 3 - гильза

Рисунок2.5- Шевронныеуплотнения

Количествоманжетназначаетсявзависимостиотуплотняемогодиаметраидавления[10].

55<D₁<280

Дляпоршняпринимаем 4 манжеты, т.к. 55<125<280 мм;

дляштокапринимаем 4 манжеты, т.к. 55<56<280 мм

Среднюювысоту однойманжетыдляпоршняиштокапринимаем 7 мм–вуплотненияхсчетырьмяманжетами (рисунок2.6).

1 - поршень; 2 - гильза; 3 - зазор; 4 - манжета;

5 - армирующеекольцо

Рисунок2.6 - Уплотнениепоршня