Эффективное применение гидроцилиндров в гидроприводе лесных машин, страница 2

- Усилие на штоке гидроцилиндра            Р = 21 кН

- Ход поршня                                              S = 0,6 м

- Скорость движения поршня                     V = 0,7 м/мин

- Длина напорной гидролинии                   Lн = 5м

- Длина сливной гидролинии                     Lс = 2м

- Трубопроводы имеют 3 резких поворота и 4 колена с закруглением на 90 градусов. Местные сопротивления на трубопроводах распределены поровну.

- Колебание температуры окружающей среды составляет от -35º до +40ºC.

- Повышение температуры в процессе работы на        градусов.

1 Расчёт гидроцилиндра.

Основными рабочими и конструктивными параметрами силовых гидроцилиндров является: внутренний диаметр цилиндра, развиваемое усилие, расход жидкости, мощности и КПД. Рабочее давление Р_р устанавливает эксплутационную и геометрическую характеристики гидроцилиндров.

1.1 Приближённый расчёт основных параметров гидроцилиндра.

Рабочее давление выбирается в зависимости от усилия на шток:

При F = (20 – 30) кН       P ≤ 3,5 МПа;

Выбранное давление уточняю по ГОСТ 12445-80

Р_р = 2,5 МПа = 250 Н/см²;

Вычисляем приближенное значение диаметра D по известной полезной нагрузке (Р) и принятому рабочему давлению.

Диаметр силового гидроцилиндра (без учета потерь на преодоление дополнительных нагрузок) определяется по формуле:

;                  (1)

Р – нагрузка на шток;

Р_р– давление в цилиндре;

Полученный диаметр подбираем и уточняем по ГОСТ 6540-68:

D = 125 мм;

Диаметр штока d определяется в зависимости от величины хода поршня S.

Если выполняется условие S ≤ 10D, можно принимать:

При P_p ≤ 2,5 МПа      ;

Вычисленный диаметр подбираем и уточняем по ГОСТ 6540-68:

d = 40 мм;

 

1.2 Уточненный расчёт гидроцилиндра.

В процессе работы силового гидроцилиндра часть рабочего давления затрачивается на преодоление сил трения в конструктивных элементах гидроцилиндра, сил противодавления, динамические нагрузки, возникающие при разгоне и торможении гидроцилиндра.

В нашем случае Т'=Т_с                                                                        (2)     

где Т_сэто статическая нагрузка и она равна:      

Т_с = Р + Т_тр+ Т_пр;                                                                      (3)

Т_тр– сила трения в конструктивных элементах;

Т_пр– сила противодавления;

Выбираю манжеты в виде уплотнения U-образного профиля, сила трения его определяется как:

;                                                                       (4)                

где D диаметр уплотняемого соединения;

l – ширина рабочей части манжета составляющая 10 мм = 0,01 м;

Р_р – рабочее давление;