Предварительный расчет.Выбор силовых элементов гидропередачи. Проверочный расчет гидропередачи. Синтез механизма поворотного рабочего органа и проверка правильности выбора гидроцилиндра, страница 4

Марка масла МГ-46В. Температура МГ +50 оС. Кинематическая вязкость 72 мм2/с или 0,000072 м2/с при давлении 16,6 МПа и температуре +50 ˚С. Кинематическая вязкость 36 мм2/с или 0,000036 м2/с при давлении 0,5 МПа и температуре +50 ˚С.
Участок	Характер потерь	Номера элементов	l,м	d,м	Q, м3/с 10-6	,	Re		, Па		,Па	,Па
Н-Ц	линейные	1-16	4	0,032	3940	4,9	2178	0,0344	45900
	местные									26,3	281000	338000
Ц-СЛ	линейные	17-Р	3	0,032	3940	4,9	4355	0,0389	38900
	местные									22	235000	287000
СЛ-Б	линейные	Р-42	2	0,05	3940	2	2777	0,044	3130
	местные									123,8	220000	223000

4 СИНТЕЗ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТНОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА И ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ ВЫБОРА ГИДРОЦИЛИНДРА

4.1 Исходные данные

Выбран цилиндр:

, , , S =  1,18 м.

Рисунок 6 - Расчетная схема механизма

4.2 Определение основных параметров механизма

Для каждого из трех характерных положений: начального - Н, конечного - П и положения М, в котором на РО создается максимальный момент записаны соотношения между сторонами в соответствующих треугольниках:

S² = a² + r² - 2 a r cos,                                (36)

r = а cos( + ),                                    (37)

                         (38)

В системе уравнений (36) - (38) три неизвестные величины:  Для их определения подставили (36) в (37) и (38):

,                    (39)

.        (40)

Разделили (39) на (40) и после сокращения на a², получили:

         (41)

Уравнение (41) с одним неизвестным . Для его решения необходимо подобрать такое значение , при котором будет выполнятся равенство левой и правой части уравнения (41). Методом подбора определено значение = 0,675рад. Тогда уравнение (41) при = 0,675рад=38⁰40’ будет иметь вид:

.

Длина стойкиа, м :

,                       (42)

.

Длина кривошипа , м:

м.

Механизм построен в масштабе  1:10 (рисунок 7).

4.3 Расчет силы на штоке с учетом потерь давления

Сила на штоке гидроцилиндра:

,                 (43)

Рисунок 7 - Схема механизма поворотного действия (М 1:10)

4.4 Проверка вращающих моментов реализуемых РО

Момент, создаваемый цилиндром

                                                                                            (45)

где  сила на штоке при номинальном давлении с учетом потерь  от насоса до рабочего органа,

плечо силы, м.

Плечи определили из рисунка 7:                        

Вращающие моменты на РО при номинальном давлении:

Рисунок 8 – Требуемая и реализуемая характеристика Т_ро = f(α_ро)

По рисунку 7 убедился , что  выбранный гидроцилиндр с размерами S и Х_П перемещает РО в характерные положения Н, М и П.

По рисунку 8 видно , что реализуемая характеристика Т_ро = f(α_ро) соответствует необходимой, следовательно выбранный гидроцилиндр обеспечивает необходимые вращающие моменты на рабочем органе.

4.5 Время разгона

При разгоне привод преодолевает инерционную нагрузку, зависящую от массы (момента инерции) рабочего органа и продолжительности разгона.

Средняя угловая скорость рабочего органа за цикл:

                                                (46)

Время разгона до средней скорости определено графоаналитическим методом. Полный угол был разбит на 20 частей с учетом того, что угловые ускорения в двух соседних точках на окружности приняты равными.

Угловое ускорение:

                                                 (47)

где I = 8000 кг·м² – момент инерции РО.

Время прохождения одного участка:

                                                   (48)

Угловая скорость:

                                             ( 49)

Таблица 6 - Характеристики разгона

Вращающие моменты T на участках определены графоаналитическим методом

;

При заданном моменте инерции РО , I = 8000 кг·м² разгон происходит быстрее чем за 0,2 с.