АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчет конструктивных параметров гидроцилиндра

Читайте также:
  1. I. Расчет параметров железнодорожного транспорта
  2. I.2. Определение расчетной длины и расчетной нагрузки на колонну
  3. II раздел. Расчет эффективности производственно-финансовой деятельности
  4. II. Расчет параметров автомобильного транспорта.
  5. III. Расчет параметров конвейерного транспорта.
  6. А президент Мубарак уперся. И уходить не захотел. Хотя расчет США был на обычную реакцию свергаемого главы государства. Восьмидесятидвухлетний старик оказался упрямым.
  7. А. Аналитический способ расчета.
  8. Алгоритм проверки адекватности множественной регрессионной модели (сущность этапов проверки, расчетные формулы, формулировка вывода).
  9. Алгоритм проверки значимости регрессоров во множественной регрессионной модели: выдвигаемая статистическая гипотеза, процедура ее проверки, формулы для расчета статистики.
  10. АУДИТ ОПЕРАЦИЙ ПО РАСЧЕТНЫМ СЧЕТАМ
  11. Аэродинамический расчет воздуховодов. Этапы расчета.
  12. Б. Тепловые расчеты.

 

Расчет гидроцилиндра состоит в определении его основных размеров (диаметра цилиндра D, диаметра штока d, толщины стенок и крышек, диаметра болтов (шпилек) для крепления крышек, рабочего давление p) .

Диаметр поршня зависит от конструкции гидроцилиндра. В гидроцилиндрах с двухсторонним штоком в обе полости гидроцилиндра подается одинаковое количество рабочей жидкости, и поршень движется с одинаковыми скоростями в обоих направлениях. В гидроцилиндрах с односторонним штоком при одинаковом расходе жидкости скорости рабочего и холостого ходов различны, так как различны рабочие площади поршня.

Рабочее движение гидроцилиндра с односторонним штоком может осуществляться при подаче рабочей жидкости под давлением либо в поршневую полость (выдвижение штока), либо в штоковую полость (втягивание штока).

Диаметр гидроцилиндра двустороннего действия с двухсторонним штоком вычисляется по [1], формула 1.4 :

(1.1)

где P – усилие на штоке, Н, Р=20000 Н; – механический КПД гидроцилиндра, значение механического КПД гидроцилиндра находится в пределах 0,93–0,97 и зависит от диаметра гидроцилиндра и типа уплотнения,

принимаем =0,95; ψ – коэффициент мультипликации, численно равен отношению площадей поршневой полости к штоковой полости гидроцилиндра, d – диаметр штока. На практике рекомендуется выбирать следующие значения коэффициента мультипликации:

ψ = 1,1 при p £ 1,5 МПа;

ψ = 1,33 при p = 1,5–5,0 МПа;

ψ = 2,0 при p > 5,0 МПа.

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  


Принимаем ψ = 2,0; pсл - величина потерь давления в сливной линии от гидроцилиндра до масляного бака, Па. На данном этапе величину этого давления можно принять равной pсл = (0,05–0,10) р=0,075∙8=600000 Па.

,

 

После вычисления диаметр поршня D гидроцилиндра округляют до ближайшего большего значения, регламентируемого ГОСТ 12447-80 (табл. 1).

 

Таблица 1

Основной ряд, мм 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800
Дополнительный ряд, мм 14, 18, 22, 28, 36, 45, 50, 70, 90, 110, 140, 180, 220, 360, 450, 560, 710, 930

 



Принимаем D = 65 мм.

Диаметр штока d определяется через коэффициент мультипликации по [1], формула 1.5:

(1.2)

Рассчитанное значение диаметра штока d округляют в большую сторону и выбирают по ГОСТ 12447-80 (табл. 1.1.). При дифференциальной схеме включения гидроцилиндра диаметр штока определяют по формуле и рассчитанное значение не округляется.

= = 0,046 м.

Принимаем d = 50 мм.

Ход поршня выбирается из условия обеспечения функционирования приводимого механизма. С целью предупреждения потери продольной устойчивости гидроцилиндра отношение хода поршня L к диаметру цилиндра не должно превышать 10, т. е. L / D < 10. Если это условие не выполняется, необходимо задаться меньшим давлением и повторить расчеты для внутреннего диаметра цилиндра. Из условия L=0,4 м, тогда 0,4/0,090 = 4,44 – условие выполняется.

С учетом выбранного диаметра цилиндра и штока пересчитывают коэффициент мультипликации по [1], с. 15:

(1.3)

ψ= 0,0652/(0,0652-0,0502) = 2,45

Уточняем рабочее давление pд в гидроцилиндре, выразив давление p = pд. Для гидроцилиндра двустороннего действия с двухсторонним штоком по [1], формула 1.8:

(1.4)

 

Все расчеты приводятся в табличной форме (табл. 1.4).

 

Значение p, МПа D, м d, м y pсл, МПа hм
начальное 0,065 0,05 0,6 0,95
итоговое 9,4 0,065 0,05 2,45 0,6 0,95

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  
1.2. Расчет гидроцилиндра на прочность

Прочностными расчетами устанавливают значения толщины стенок цилиндра d, толщины крышек (головок) dкр, диаметр шпилек (болтов) для крепления крышек dб,ш. Корпус гидроцилиндров изготавливают в основном из стальных поковок и труб. При давлении жидкости выше 20 МПа применяют кованую сталь, при давлении до 20 МПа – стальные трубы. Иногда, в зависимости от назначения, для изготовления гидроцилиндров используют чугун, высокопрочный чугун, бронзу, алюминий. Штоки и поршни гидроцилиндров изготавливают из стальных поковок.

В зависимости от соотношения между наружным диаметром Dн и внутренним гидроцилиндры бывают толстостенными и тонкостенными . Так как эти соотношения неизвестны, то предварительно принимается любая из нижеприведенных формул, а затем проверяется соотношение.

Толщину стенки толстостенного цилиндра определяют по [1], с. 17:

(1.5)

а тонкостенного –

(1.6)

где pу–условное давление, равное (1,2 ¸ 1,3)pд=1,25 ; m – коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона); [s] – допустимое напряжение на растяжение; n – коэффициент запаса прочности (при прочностных расчетах при давлениях до 30 МПа принимается n = 3).

Значения [s] и m принимаются в зависимости от материала цилиндра (табл. 2).

Таблица 2

Материал Стальное литье Легированная сталь Чугун Высокопрочный чугун Бронза
[s], МПа 80 – 100 150 – 180
m 0,25 – 0,30 0,25 – 0,30 0,25

 

[s]=90 МПа, m=0

 

 

 

δ=

К вычисленной толщине стенки необходимо добавлять припуск (0,5 ¸ 1,0) мм, необходимый для обработки внутренней поверхности цилиндра.

 

Dн=D+2 =0,065+2 0,034=1.33 м.

 

Dн/D=1,33/0,065=2,04 исходя из соотношения диаметров принимаем цилиндр толстостенным, тогда:

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП ГИД 23 05 000 00 ПЗ  
Крышки (головки) цилиндров могут быть плоскими или сферическими. Толщину плоской крышки определяют по выражению [1], с. 17:

(1.7)

а сферической

(1.8)

Принимаем плоскую крышку.

 

δкр=

Т.к. толщина крышки должна быть не менее двойной толщины стенки, то принимаем крышку с толщиной δкр =0,07066 м

При креплении крышек цилиндров болтами или шпильками диаметр их определяется из условия прочности на разрыв. При этом для гидроцилиндров толкающего действия по [1], с. 18:

(1.9)

 

а гидроцилиндров тянущего действия

(1.10)

где 1,2 – коэффициент, учитывающий неравномерность предварительной затяжки болтов или шпилек; n – количество болтов или шпилек, n=6 ; [sр] = (130 – 150) МПа – допустимое напряжение материала на разрыв, [sр] =140 МПа.

 

dб,ш=0,065 = 0,0074м = 7,48мм.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.19 сек.)