Определение основных параметров гидропривода. Выбор насоса.
Переводим D,d,h в дециметры.
1.1 Определение объёма цилиндра:
|
(л)
|
(л)
2.1 Определение производительности:
|
|
(л/мин)
(л/мин)
3.1 По каталогу выбираем насос НПлР 50/16 (Насос пластинчатый регулируемый) с данными:
|
|
(л/мин)
N=1450 об/мин
Определение мощности электродвигателя.
Определяем мощность электродвигателя по формуле:
 кВт
|
Расчёт сечения трубопровода.
Расход жидкости через данный трубопровод определяется по формуле:
Q = fи,
где Q - объемный расход жидкости;
f – площадь внутреннего сечения
u – средняя скорость течения жидкости
Площадь f внутреннего сечения определяется следующей формулой:
f=πd 2 /4
Из формулы определеня объёмного расхода жидкости выводим d трубопровода:
d= 
На основании практики можно рекомендовать для трубопроводов напорных магистралей следующие скорости течения жидкости в зависимости давления:
Давление в кГ/см 2 50 100 150 200
Скорость в м/сек 3,0 4,5 5,5 6,0
Получаем:
d= =0,14(дц) или 14,0 мм
Усилия, создаваемые гидроцилиндром.
Движущее усилие на штоке гидроцилиндра определяется по формуле
P=pF-Rш-Rn
где p — рабочее давление жидкости в кГ/см2;
F — рабочая площадь поршня или плунжера в см2;
Rш — сопротивление уплотнения штока в кг;
Rn —сопротивление уплотнения поршня в кг;
Для гидроцилиндра двухстороннего силового действия при подаче жидкости в полость, противоположную штоку, и для гидроцилиндров поршневых одностороннего силового действия:
F1=πd 2 /4=122,65 см2
Для гидроцилиндра двухстороннего силового действия при подаче жидкости в полости со стороны штока и для гидроцилиндров с двухсторонним штоком
|
|
F2=π(D 2 -d 2 )/4=103,03 см2
Усилие трения Rш манжетных уплотнений штока зависит от давления рабочей жидкости, коэффициента трения, величины рабочей поверхности:
Rш=πμdlp=23,55 кг
где d — уплотняемый диаметр в см;
l — длина уплотнения в см; l=1,2см
μ=0,01 — коэффициент трения манжет о рабочую поверхность штока.
Усилие трения Rn:
Rn=πμDlp =58,87 кг
Усилия на штоке гидроцилиндра равны:
P1=pF1-Rш-Rn=15249,61 кг
P2=pF2-Rш-Rn=12796,33 кг
Расчёт силовых гидроцилиндров.
Расчёт толщины стенки гидроцилиндра.
Толщину стенки δ следует определять по формуле
δ=pD/(2,3[σ]-p) 
,
где p — внутреннее давление в кГ/см2;
D — внутренний диаметр цилиндра в мм;
[σ] —допускаемое напряжение в кГ/смг
|
|
-коэффициент прочности; =1.
Допускаемое напряжение [σ] находиться по формуле:
[σ]= σт/n, где
σт -предел текучисти материала;
n=1,5 - 2,5 - коэффициент запаса прочности.
Для расчёта возьмём Сталь 45 в которой σт=2450 кГ/см2и выбираем коэффициент запаса прочности n=2.
Допускаемое напряжение [σ]= σт/n =1225 кГ/см2
Толщина стенки гидроцелиндра δ=pD/(2,3[σ]-p) =5.54 мм
Определение толщины днища цилиндра.
Толщину днища цилиндра можно определить по формуле для расчета круглых пластин, нагруженных равномерно распределенным давлением:
σ rmax=3pR 2 /4 δ 2 (1)
Из формулы (1) выразим толщину днища цилиндра:
δ= 
,
где d — внутренний диаметр днища;
р — рабочее давление;
[σ] —допускаемое напряжение растяжения для материала днища цилиндра.
Для расчёта возьмём Сталь 45, в которой согласно ГОСТу σт=2500 кГ/см2
|
|
Из расчёта толщины стенки гидроцилиндра допускаемое напряжение:
[σ]= σт/n =1250 кГ/см2
Толщина днища цилиндра δ= = 6,91 мм
Список литературы.
1) Башта Т.М. «Гидропривод и гидропневматика».-М.: Машиностроение, 1972г.
2) Свешников В.К. «Станочные гидроприводы». -М.: Машиностроение, 1995г.
3)Марутов В.А., Павловский С.А. «Гидроцилиндры» ». -М.: Машиностроение, 1966г.