Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Расчет размеров блока цилиндров



Если рабочий объем гидронасоса известен, то задача расчета состоит в определении размеров основных деталей и узлов, обеспечивающих получение требуемой частоты вращения вала при заданном номинальном потоке, удовлетворяющих условиям прочности при расчетном давлении в напорной линии, учитывающих необходимость обеспечения минимальных потерь мощности и оптимальной долговечности.

Определяющее влияние на размеры гидромашины оказывает блок цилиндров и принятая схема компоновки. Исходными данными для расчета блока служат: рабочий объем насоса q, число цилиндров z, давление нагнетания  и угол наклона .

Рисунок 2.1.1 - Блок цилиндров

Общий вид блока цилиндров показан на рисунке 2.1. Его конструкция мало зависит от типа аксиально-поршневой машины. Основными размерами блока являются: диаметр цилиндра d, диаметр делительной окружности , диаметр внутренней расточки , наружный диаметр , длина цилиндра  и высота блока Н.

Рабочий объем определим по формуле:

                                         ,                              (2.1.1)

 где

 теоретическая подача;

 фактическая подача, которая нам задана в техническом задании, т.е. подача без учета утечек;

  объемный КПД гидромотора, принимаем , как у аналогичных насосов 313 серии.

 см3.

л/мин.

 

Так как это основной параметр гидромашины, то выбираем его по ГОСТ 13824 – 80:  = 125 .

  2.1.1 Определение диаметров поршней

 

,                               (2.1.2)

 

где

- угол наклона блока цилиндров, принимается равным от 15 до 25°, для насоса, выбранного мною за прототип g = 25°;

z - количество поршней, принимаем z = 11, рабочий объем одного цилиндра будет равен:

КD – дезаксиал. КD=1, 05.

 

 мм,

 

Из ряда стандартных диаметров по ГОСТ 12447 – 80 выберем dп=20 мм.

 

Определение основных размеров блока цилиндров

 

Определим диаметр делительной окружности блока цилиндров:

 

,                                       (2.1.3)

где

z - количество поршней;

диаметр поршня.

 мм.

 

Наружный диаметр блока цилиндров:

 

,                                      (2.1.4)

 

где

b – размер перемычки между двумя соседними цилиндрами,

 

,                                     (2.1.5)

         где

Kb – конструктивный коэффициент, предварительно принимаю 0, 3.

 

 

мм.

Внутренний диаметр блока цилиндров:

 

,                                      (2.1.6)

 

мм.

 

Расчет блока цилиндров на прочность и жесткость

Проверка блока цилиндров на прочность проводится по формуле:

 

,                                       (2.1.7)

 

где

А – относительная толщина стенки цилиндра, А≤ 2, 9.

Pp – максимальное давление нагнетания с учетом коэффициента запаса равным 1, 5; Pp=60 МПа.

,

,

МПа,

 для бронзы 60 МПа, а для стали 150 МПа. Принимаю в качестве материала сталь 20Х.

Проверка блока цилиндров на жесткость проводится по формуле:

,                             (2.1.8)

 

где

µ - коэффициент Пуассона, для стали µ=0, 28,

Е – модуль упругости, Е=2× 105 МПа.

 

 мкм

Дно цилиндра принимается не менее 2× b, то есть не менее 13.6 мм.

Радиус сферы под распределительный диск примем ориентировочно равным:

,

мм.

 

Во всех случаях уточнения размеров при конструировании необходимо следить, чтобы толщина материала на всех участках, разделяющих внутреннюю полость цилиндров и внешние поверхности блока, включая проточки, фаски и т.п., была не меньше, чем , во избежание нарушения прочности блока.

 

Определим максимальный ход поршней и длину шатуна

 

Определю максимальный ход поршня hмах

                                                                                                                                                     (2.1.9)

                             = 40 мм.

Расчет и конструирование поршневых групп

Расчет сил действующих на поршень

Основными силами, действующими в насосах с наклонным блоком являются, как и во всех других случаях, силы давления жидкости. Они приложены к поршням и через шатуны предаются на упорный диск, вызывая напряжения сжатия в материалах шаровых шарниров.

Сила Fn действующая на поршень раскладывается на две составляющие: FN и FA, и находится с ними в следующих зависимостях:

,                                        (2.2.1)                                                

где

Sп – площадь поршня.

 

Н,

 

,                                     (2.2.2)

 

Н,

,                                       (2.2.3)

 

Н.

Определение основных размеров поршня

Поршневая группа является ответственным узлом гидромашины, так как от ее исполнения во многом зависят объемный и механический КПД и общий ресурс.

 

Рисунок 2.2.1 – Конструкция поршневой группы.

 

Определим диаметр головки шатуна со стороны упорного диска.

 

,                                (2.2.4)

 

примем  мм.

Определим диаметр головки шатуна со стороны поршня.

 

,                                     (2.2.5)

 

мм.

 

Длину поршня принимаю =100мм.

         Длину шатуна  выбираем исходя из условия, что:

 

,                                     (2.2.6)

где

диаметр делительной окружности блока цилиндров

 

 мм.

 

Диаметр шатуна определяем конструктивно:

 

мм.

 

Диаметр отверстия для подвода смазки в шатуне конструктивно принимаем мм.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 171; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.041 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь