Гидропривод. расчетная задача

8].С другой стороны температурный перепад определится(6.2)где − установившаяся температура масла в баке, °С; − температура окружающего воздуха, °С.Потерянная мощность определится (6.3)При отношении рёбер бака от 1:1:1 до 1:2:3 расчётная площадь бакаможет быть ориентировочно определена по формуле(6.4)где − объем масла в баке, м3.Ёмкость бака должна быть не меньше ёмкости гидросистемы. Обычно ёмкость бака выбирают равной трехминутной подачи насоса и более. В соответствии с этим (6.5)Подставим полученные значения в (6.1), получим(6.6)Найдём установившуюся температуру масла в баке. Выразим её из (6.2), получим(6.7)Установившаяся температура масла получилась .7 Расчёт механической и регулировочной характеристики гидроприводаСкорость движения выходного звена для гидропривода с поступательным движением выходного звена определится(7.1)где − фактический полезный расход жидкости, затрачиваемый на совершение рабочих движений, м3/с;− рабочая площадь поршня, м2.Расход жидкости на совершение рабочих движений зависит от способа регулирования гидропривода, типа привода и места установки дросселя в гидросистему.При объёмном способе регулирования: для гидросистемы с гидроцилиндром(7.2)При дроссельном способе регулирования, когда дроссель установлен параллельно гидродвигателю:(7.3)где − суммарные потери давления, МПа;− теоретическая подача насоса, м3/с;− расход жидкости дросселем, м3/с.Расход жидкости дросселем определяется(7.4)где − максимальное значение величины расходного окна дросселя, м2;− перепад давления на дросселе, Па.При установке дросселя параллельно гидродвигателю для гидросистемы с гидроцилиндром(7.5)Полный градиент утечек для гидросистемы с гидроцилиндром при установке дросселя параллельно определится(7.6)где − градиент утечек насос;− градиент утечек гидроцилиндра;− градиент утечек гидрораспределителя;− градиент утечек предохранительного клапана.Градиенты утечек отдельных гидроаппаратов определятся(7.7)где − объёмные потери в гидроаппарте при его номинальном давлении .Определим полный градиент утечек для гидросистемы по формуле (7.6):(7.8)Проведём расчёт для(7.9)(7.10)(7.11)(7.12)Аналогично вышеприведённому расчёту осуществляются расчёты для остальных значений переменных . Расчётные значения сведены в таблицу расчётов 7.1.Таблица 7.1 - Предварительная таблица расчётовУсилие R, кНСкорость V, м/сU = 0U = 0,25U = 0,5U = 0,75U = 1,000,36730,32370,28000,23630,19271,50,36720,29680,22630,15590,08543,00,36710,27760,18800,09850,00894,50,36700,26180,15660,0513-0,05396,00,36690,24800,12920,0103-0,1086По результатам вычислений строим регулировочную характеристику V = f(U) для нескольких значений R, представленную на рисунке 7.1.Рисунок 7.1 − Регулировочная характеристикаВычислив значения V при изменении R от нуля до максимального значения, для нескольких значений U, строим механическую характеристику V = f(R), представленную на рисунке 7.2.Рисунок 7.2 − Механическая характеристика8 Расчёт на прочность элементов гидроцилиндра8.1 Толщина стенки гидроцилиндраВ расчётной практике используется несколько различных формул для определения толщины стенки цилиндра, находящегося под действием внутреннего давления. Условно цилиндры делят на тонкостенные и толстостенные. Тонкостенные цилиндры и трубопроводы рассчитывают по формулам(8.1)(8.2)где − толщина стенки цилиндра, мм; − разрушающее давление, МН/м2; − внутренний диаметр, мм; − допускаемое напряжение, МН/м2; − диаметральная деформация, мм; − коэффициент Пуассона.Допускаемое напряжение определяется(8.3)где − предел текучести материала; − запас прочности по пределу текучести (обычно в расчётах гидроцилиндров принимается равным 2);Допускаемое напряжение для тонкостенного цилиндра из стали 40Х (8.4)Толщина стенки цилиндра составит(8.5)8.2 Толщина задней стенки гидроцилиндраПри расчётах толщины h задней крышки цилиндра используют формулы расчёта круглых пластин, нагруженных равномерно распределенным давлением(8.6)откуда толщина крышки(8.7)Таким образом, толщина стенки равна(8.8)8.3 Расчёт фланцев гидроцилиндраПо окружности фланцевого соединения действует создаваемое давлением жидкости усилие(8.9)Усилие затяжки болтов фланца определится(8.10)где − коэффициент, учитывающий ослабление затяжки вследствие внутреннего давления .Подставим значения в (8.10), получим(8.11)Если фланец очень тонкий, опасное сечение окажется на диске фланца. В этом случае момент сопротивления определится(8.12)где − вылет фланца; − диаметр опасного сечения.При креплении крышек к фланцам на болтах диаметр болта определится(8.13)где − внутренний диаметр резьбы; − усилие, действующее на крышку; − количество болтов; − поправка к расчётному диаметру ().Подставим в (8.13) значения, получим(8.14)Список литературыН. С. Гудилин и др. Гидравлика и гидропривод (под общей редакцией И. Л. Пастоева. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Горные машины и оборудование». М.: Изд. МГГУ, 2006 г. – 520 с.2. В. Н. Вернер и др. Гидро- и пневмопривод. Учебное пособие для студентов вузов РФ специальности «Горные машины и оборудование». Кемерово, 2003 г. – 225 с.3. Н. М. Суслов, Ю. А. Лагунова. Объёмные гидравлические машины гидро- и пневмоприводов. Екатеринбург, Изд. УГГУ, 2008 г. - 358 с.4. Н. М. Суслов. Инструкция по оформлению пояснительной записки к курсовому и дипломному проектам для студентов профилизаций направления 551800 – «Технологические машины и оборудование». Екатеринбург, 1995 г. - 20 с.5. В. Ф. Ковалевский и др. Справочник по гидроприводам горных машин. М., Недра, 1978 г. – 502 с.6. В. И. Анурьев. Справочник конструктора–машиностроителя. – М., Машиностроение, 1968 г. – 686 с.7. Н. М. Суслов, В. С. Шестаков, И. И. Рутковская. Основные элементы объёмного гидравлического привода. Методические указания по курсовой работе. Екатеринбург, УГГА, 1958 г. – 34 с.8. С. Ф. Бердин. Расчет гидроцилиндров на устойчивость и прочность. Вестник машиностроения, 1981. № 7. с. 29-31.9. Н. М. Суслов и др. Вспомогательные элементы объёмного гидравлического привода. Методические указания по курсовой работе. Екатеринбург, УГГА, 1998 г. – 12 с.10. В. А. Марутов и др. Гидроцилиндры. Конструкции и расчёт. М.: Машиностроение, 1966 г. – 170 с.11. Н.М. Суслов. Проектирование и расчёт объёмного гидропривода: Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2008. – 70 с.