Расчет гидроцилиндра. Подбор вспомогательных устройств. Расчет коэффициента полезного действия гидропривода, страница 4

Fp⁼F₁ - F_n –F_ш - F_c,

где F₁ – сила давления рабочей жидкости на поршень

F₁ = (п• D² /4 ) •Р_Ц;

F₁ =… kH

F_n и F_ш – сила трения в уплотнениях поршня и штока, соответственно;

F_c – сила сопротивления движению поршня с обратной стороны,

F_c = [п•(D²-d²)/4] •Р _СЛ;

Р_СЛ - потери давления в сливной линии.

F_c=… kH

Для уплотнения поршня и штока обычно применяют манжеты. Усилие трения в манжетных уплотнениях равно:

где d_M - диаметр манжеты, (D или d);

f - коэффициент трения, если материал кожа f = 0,007 резина f = 0,01,

 b_M - общая ширина манжетного уплотнения, для поршня – две резиновые манжеты, для штока – три кожаные манжеты.

Ширина манжет (общая) выбирается в зависимости от диаметра

Полученное усилие должно быть больше или равным заданному значению:

F_P>F, в противном случае делается пересчет по значению диаметра гидроцилиндра.

Для рассматриваемого примера при расчете уплотнения:

-  поршня - выбираем коэффициент трения f = 0,01, материал резина. Тогда общая ширина манжетного уплотнения равна:  b_M =… мм (d_u = D = 50мм) и усилие трения равно F_n = … кН;

-  штока – выбираем коэффициент трения f = 0,007, материал кожа, общая ширина манжетного уплотнения  b_M = … мм (d_M = du, = …), усилие трения  

F_ш =…кН.

F_p = F₁- F_п -F_ш - F_c = … кН

F_p < F = … кН.

Делаем пересчет по значению диаметра гидроцилиндра.

D=… мм.

d=…мм.

L=6•D=…мм.

=… мм.

F₁ =… кН;

F_c=… кН;

F_n =… кН;

F_ш =…кН;

F_p = F₁- F_п -F_ш - F_c =… кН;

F_p > F = … кН.

8. РАСЧЕТ ОБЪЕМНЫХ ПОТЕРЬ В ГИДРОСИСТЕМЕ И ВРЕМЕНИ РАБОЧЕГО ЦИКЛА

8.1.    Определение объемных потерь в гидросистеме

Потери жидкости в гидросистеме рассчитываются из условия:

Q = Q_н + Q_г + Q_р

где Q_н, Q_г, Q_р, – потери рабочей жидкости в насосе, гидроцилиндре и в распределителе, соответственно, которые на 1 МПа давления можно принять равными:

Q_н,=0,003 ...0,005 л/мин

Q_г,= 0,00013 ... 0,00016 л/мин

Q_р = 0,00016 ... 0,00018 л/мин

Потери жидкости в гидросистеме равны:

Q = …

8.2.  Определение действительного количества рабочей жидкости

Действительное количество рабочей жидкости равно:

Q_д= Qн-Q

где Q_н- подача насоса, равная Q_н = … л/мин.

Q_д = … л/мин = … см³/с

8.3.  Определение действительного времени рабочего цикла

Действительное время рабочего цикла определяется из условия:

t_д = … с

Действительное время цикла не должно превышать заданного времени цикла t_u для обеспечения проектной производительности машины.

9. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ГИДРОПРИВОДА

9.1. Полезная мощность

Полезная (эффективная) мощность, передаваемая гидроцилиндром рабочему органу, определяется по формуле:

N = …кВт.

9.2. Мощность затраченная

Мощность, затрачиваемая на привод насоса, определяется по формуле:

где _u- коэффициент полезного действия насоса, равный _u = 0,8 ... 0,85.

N_n = … кВт.

9.3. Коэффициент полезного действия гидропривода

Общий коэффициент полезного действия гидропривода равен:

В расчетном варианте коэффициент полезного действия равен -= 0,65

10.ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

К вспомогательным устройствам в данной схеме относится гидробак. Объем гидробака W определяется из условия подъема жидкости с запасом кратным 3 ... 5 подачи насоса:

W=1,2(3...5) •Q_H.

Объем гидробака для рассматриваемого варианта равен:

W= … л.