Проектування приводу неповноповоротного гідромотора, страница 2

Таким чином неповноповоротний гідромотор повинен мати наступні властивості:

-  можливість регулювання кута повороту від 0° до 360° та більше;

-  можливість регулювання моменту на валу;

-  компактність конструкції;

-  простота конструкції;

-  використання стандартних вузлів;

-  плавність регулювання обертів вала;

-  можливість зупинки в будь якій позиції;

-  наявність датчика зворотного зв’язку;

-  надійність конструкції;

-  простота в експлуатації та обслуговувані;

-  простота виготовлення;

-  низька собівартість.

3.  Вибір схеми неповноповоротного гідромотора

Використовуючи пункт 1 даного курсового проекту можна зробити висновок, що жодна з конструкцій не відповідає поставленим задачам на 100%. Тому пропонується розробити нову конструкцію, яка відповідатиме поставленим задачам по максиму.

Пропонується наступна принципова схема дивись Рис.8.

Рис.8. Схема принципова неповноповоротного гідромотора

Дивлячись на схему можна сказати, що виконуються наступні задачі:

-  простота конструкції;

-  використано стандартні вузли;

-  забезпечується зміна максимального кута повороту;

-  є можливість встановити датчик зворотного зв’язку;

-  забезпечується компактність;

-  надійність відповідає надійності різьби;

-  є можливість плавно змінювати кутову швидкість;

-  є можливість зупинки вала в будь якій позиції;

-  можливість регулювання моменту на валу.

Отже залишилося перевірити:

-  надійність конструкції;

-  простота в експлуатації та обслуговувані;

-  простота виготовлення;

-  дешевизна виготовлення.

4.  Конструювання та розрахунок запропонованого неповноповоротного гідромотора

Початкові умови:

-  тиск  р=16 МПа;

-  кутова швидкість ω=100 °/с;

-  момент на валу М=400 Нм;

-  електрогідравлічний підсилювач зі зворотнім зв’язком по положенню заслінки.

Рис. 9. Розрахункова схема.

Вибір різьби

Візьмемо різьбу з кутом підйому 45°, це дозволить спростити розрахунки та дозволить вирішити проблему само заклинювання.

Таким чином осьові сили в два рази більше від колових дивись Рис. 10, а переміщення будуть однаковими.

Розрахуємо допустимий діаметр штоку, для цього розрахуємо його на кручення:

Рис. 10. Сили, що діють на різьбу.

Враховуючи коефіцієнт запасу К=1,5; dмін=31мм.

Розрахуємо Ру: 

Так як різьба не стандартна, тоді вибираємо висоту та западину витка δ, а також вибираємо ширину t гайки. Задамося δ=4мм.

Тоді перерахуємо Ру.  dмакс =  dмін + 2δ = 31+2*4=39мм; dср=35мм.

Тоді    Рх=2*Ру=45,8 кН.

Звідси t: 

Коефіцієнт запасу К=1,5; тоді   t=1,5*37,4=56,1мм.

Поршень робимо розбірний, звідки:  t1=28,05мм, що є занадто багато.

Отже потрібно зробити два витки різьби.

Маємо t1=t/4=14,025мм, приймаємо t1=16мм. Тоді перерахуємо коефіцієнт запасу К=16*4/37.4 = 1,71.

Врахувавши розрахунки робимо розбірний поршень, що складається з трьох частин (дивись креслення):

-  дві частини по 16мм (силові);

-  одна частина 20мм (ущільнення).

Розрахуємо хід поршня за один оберт.

Розрахунок неповно поворотного гідромотора проводимо для можливості обертатися на 360°.

Отже: Отримуємо різьбу: Трап 39х(2х110).

Розрахуємо діаметр циліндра.

С початку потрібно розрахувати направляючу (дивись креслення). Для направляючої не допустимі великі поперечні згини, тому задамося діаметром розміщення направляючої. Приймемо Dнап = 65мм та dнап = 8мм, тоді сила що діє на напрямляючи: Рн = 400*2/0,065 =12,307 кН;

звідки  

де    при умові дії навантаження в одній точці.

Виберемо підшипники: по таблиці стандартних підшипників вибираємо підшипник 7606Н, для якого:

-  d=30мм;

-  D=72мм;

-  C1=23мм;

-  Т=28,75мм;

-  Са=6130 кгс;

-  С0а=5100кгс;

-  m=0,57кг.

Далі потрібно сконструювати розташування умовних проходів в кришках. Це зумовлює збільшення поршня. Також попередньо врахуємо ущільнення кришки з циліндром.

Врахувавши все приймаємо діаметр поршня (циліндра): D=100мм.