Проектирование технологического процесса ремонта колёсно-моторного блока тепловоза 2М62У. Проектирование ремонтного производства, страница 13

Время полного подъема поршня t_ПОД, мин вычисляем по формуле

,		(1.8)

Время полного опускания поршня t_ОП, мин  вычисляем по формуле

	(1.9)

1.2.1.2 Расчет цилиндра на прочность

Расчет цилиндра на прочность производим по отдельным элементам корпусу и штоку.

Толщину стенки цилиндра определим по формуле

(1.10)

где        – допускаемое напряжение для материала цилиндра по окружности,    МПа,  [] = 95 МПа, [5];

P₁ –  испытательное давление в цилиндре, P₁ = 15 МПа;

        м – коэффициент Пуассона; для стали м = 0,3.

Принимаем d = 20 мм.

Напряжение в стенке гидроцилиндра s, МПа определим по формуле

(1.11)

где          D₂ – наружный диаметр цилиндра, мм;

D₁ – внутренний диаметр цилиндра, мм;

           Р – испытательное давление в цилиндре.

Условие прочности штока выполняется следовательно, s < [s].

1.2.1.3 Расчет гидроцилиндра на устойчивость

Общую длину цилиндра с выдвинутым штоком L, мм, вычисляем по формуле

	(1.12)

Следовательно, расчет на продольный изгиб не производим, так - как условие на продольный изгиб не выполняется.

Напряжение (сжатие) штока от нагрузки Q, МПа производится по формуле

,

(1.13)

где          f – площадь поперечного сечения штока, м².

Площадь поперечного сечения штока f, м² вычисляется по формуле

,

(1.14)

где        d₁ – наружный диаметр штока, м; d₁ = 0,1 м,

d₂ – внутренний диаметр штока, м; d₂ =0,06м.

Для стали 35  [s] = 95 МПа.

Условие прочности s < [s] выполняется.

Толщину плоского горлышка d_П.д, м, вычисляем по формуле

,		(1.15)

Приведенное напряжение в стенке штока s_ПР, МПа вычисляется по формуле

(1.16)

где        s_Z – напряжение в стенке штока от давления, МПа;

t - напряжение в стенке штока от нагрузки, МПа.

Напряжение в стенке штока от давления жидкости, s_Z, МПа вычисляем по формуле

		(1.17)

 Сталь 35 [s_Р] = 95 МПа [5].  Условие прочности s_ПР < [s_Р] выполняется.

1.2.1.4 Расчет болтов крышки гидроцилиндра

Исходные данные:

испытательное давление  Р = 15 МПа;

диаметр цилиндра D₁ = 160 мм;

количество болтов Z = 12 шт.

материал болтов – сталь 40Х ГОСТ 4-543-61

Рисунок 4 – Расчетная схема болтового соединения

Силу приходящуюся на один болт P_Z, кН вычисляем по формуле

(1.18)

где        P_Z – сила,  приходящаяся на один болт, Н;

d_В – внутренний диаметр резьбы, м;

[t_P] – допускаемое напряжение на растяжение при переменной  нагрузке, [5]    [t_P] =120 Мпа.

Усилие действующее на крышку при давлении жидкости  Р, кН, вычисляем по формуле

,		(1.19)

Силу действующую на один болт, P_Z, кН,

		(1.20)

Из формулы (1.18) найдем  внутренний диаметр резьбы болтов d_В, м,  вычисляем по формуле

		(1.21)

По таблице 60 [5] принимаем резьбу М20х1,5 у которой d_В = 18,376 мм.

1.2.1.5 Подбор электродвигателя для привода шестеренчатого насоса

Теоретическую мощность для привода насоса N_Т, кВт вычисляем по формуле

(1.22)