Определение условного прохода гидролинии

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒

Гидролинией называют устройства, предназначенные для прохода рабочей жидкости от одного агрегата к другому в процессе работы. В приводе обычно имеются: всасывающая гидролиния, по которой рабочая жидкость движется к насосу, напорная гидролиния, по которой рабочая жидкость движется от насоса или гидроаккумулятора, сливная гидролиния, по которой рабочая жидкость движется в гидробак, гидролиния управления, по которой рабочая жидкость движется к устройствам управления и регулирования, дренажная гидролиния, предназначенная для отвода рабочей жидкости от гидроагрегатов в гидробак.

Гидролинии выполняются в виде трубопровода, соединяющего агрегаты и устройства гидропривода, либо в виде каналов, полученных сверлением, либо литьем в корпусе устройства.

Расчет гидролинии сводится к расчету диаметра труб или каналов, расчету потерь давления в гидролинии.

Диаметр труб и каналов гидролинии определяется экономически приемлемыми и технологически допустимыми скоростями рабочей жидкости. Установлено, что скорость рабочей жидкости не должна превышать следующих величин:

- для напорной гидролинии – 6 м/с;

- для всасывающей гидролинии – 1, 5 м/с;

- для сливной – 2 м/с;

- для гидролинии управления – 5 м/с.

Потери давления в гидролиниях на трение по длине и в местных гидравлических сопротивлениях для данного расчета учитываются как КПД гидролинии. Определение условного прохода гидролинии производится по формуле:

D_у = 4, 6

(35)

где Q_н - подача насоса, л/мин;

u - скорость жидкости, м/с.

D_у = 4, 6 × Ö 4, 98/4 = 5, 132 мм.

Согласно ГОСТ 16516-80 выбираем D_у = 8 мм,

скорректированная скорость жидкости u = 1, 65 м/с.

Определение теплового режима гидропривода

На тепловой режим гидропривода оказывает влияние объем бака, и причиной разогрева масла является потери мощности.

DР = Р_зм (1 - h),

(36)

где DР - потери гидропривода;

Р_зм - затраченная мощность;

h - КПД гидропривода.

DР = рQ (1 - h) = 2, 5 × 5(1 – 0, 98) = 0, 25 Вт.

Превышение установившейся температуры в баке над температурой окружающей среды Dt = DР × 10 / kA,

где k - коэффициент теплопередачи от бака окружающей среде равный 17, 5 Вт;

А – расчетная площадь поверхности бака, см².

Учитывая, что для практических расчетов применяется формула с обобщенными коэффициентами, получим:

А = 640

Определим объем масла в баке:

V = 27000

Принимаем табличное значение t = 35⁰С.

V = 27000 = 16 литров.

Полученное значение объема не должно быть меньше 3-х минутной производительности насоса, т.е. 3 × 5 = 15-ти литров.

Гидробак

Гидробаки служат для хранения, отстоя, очистки и охлаждения рабочей жидкости, циркулирующей в гидроприводе. Корпус бака закрыт крышкой, исключающей попадание в гидробак посторонних примесей. Через крышку в бак входит труба сливной и всасывающей гидролиний. Для заполнения бака в крышке установлена заливная пробка с дренажным отверстием, обеспечивающим выравнивание давлений внутри и снаружи бака, а также отвод выделяющихся из насоса газов и воздуха в атмосферу. В корпусе бака установлена сливная пробка, расположение которой обеспечивает полное опорожнение бака. Для этого дно бака имеет уклон 3-5 градусов. В баке между сливной и всасывающей линиями расположена перегородка, удлиняющая путь, проходимый рабочей жидкостью. Это улучшает отделение от рабочей жидкости воздуха и повышает эффективность охлаждения.

Гидроцилиндр

Предназначен для преобразования энергии потока масла в энергию движения, рабочий процесс основан на попеременном заполнении рабочей камеры маслом и вытеснении его из рабочей камеры.

Выбран основной тип цилиндра, применяемый в станочных гидроприводах высокого давления, по ОСТ 2 Г21-1-73 поршневой двустороннего действия с односторонним штоком. Гидроцилиндр жестко закреплен на станине, шток связан с гидролинией высокого давления.

Начальные параметры цилиндров регламентируются ГОСТ 66540-80. Основные конструкторские размеры выбираются по номинальному давлению:

Для Р = 2, 5 МПа:

Диаметр поршня принимается 168 мм.

Диаметр штока 50 мм.

Ход поршня 135 мм.

В соответствии с ГОСТ 25020-84 присоединительные резьбы следует выбирать для данного гидроцилиндра М60х1, 5.

По диаметру устанавливаются шевронные уплотнения с допускаемой скоростью перемещения поршня до 0, 4 м/с и температурой масла не выше 70⁰С.

Гидрораспределитель

Предназначен для изменения направления или пуска и остановки потока масла в двух и более линиях в зависимости от наличия внешнего управляющего воздействия. Позволяет реверсировать движение рабочих органов, останавливать рабочие органы (трехпозиционные распределители). Запорно-регулирующий элемент выполняется в виде золотника с осевым движением.

При переключении распределителя возможны гидравлические удары в системе. Кроме гидростатических на золотник действуют и осевые силы. По типу управления различают распределители с управлением: ручным от рукоятки или поворотной кнопки, ножным, механическим от кулачка, гидравлическим от вспомогательного распределителя (пилота), электрическим от толкающего электромагнита постоянного или переменного тока, электрогидравлическим, пневматическим или пневмогидравлическим. Усилие, необходимое для стягивания золотника превышает 500 Н в условиях выдержки распределителя с золотником d = 25 мм, имеющим два уплотнительных пояска 4 мм, под давлением 20 МПа в течение одного часа на приспособлении, защищенном от вибрации. Ввиду того, что номинальное давление конструируемого приспособления не превышает 4 МПа, выбрано электрическое управление трехсекционного гидрораспределителя.

Основные данные для расчета материал штока гидроцилиндра - Сталь 35ХГС, сила действующая на пробку Р =100000 Н.

Определяем допустимое напряжение при растяжении [σ р] по формуле:

σ р = P/S

(37)

Находим площадь поперечного сечения пробки гидроцилиндра

S = П · d /4,

где d - диаметр пробки, d = 26 мм

S = 3, 14 · 0, 026 /4 = 0, 00053 м 2

σ р = 100000/0, 00053 = 188, 7 МПа

Т.к. материал пробки гидроцилиндра - Сталь 35ХГС, для которой [σ р] = 320 МПа, то σ р≤ [σ р], следовательно условие прочности при растяжении выполняется.

Определим наименьшую длину сварного шва, необходимого для крепления плунжера и кольца по условию прочности на срез:

(38)

где Р – приложенная нагрузка, Н;

t – катет сварного шва, м;

t=0, 005м;

[τ ] – допускаемое напряжение на срез;

[τ ]=9∙ 10⁷ Н/м².

Тогда наименьшая длина сварного шва:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒