Балтийский государственный технический университет «Военмех»
им. Д.Ф. Устинова
Расчет гидроцилиндра и системы домкратов для подъема ТПК в вертикальное положение
Выполнил: ст. гр. А483: Подколзин А.С.
Проверил:
Храмов Б. А.
г. Санкт-Петербург
2012 г
Таблица данных.
mр , кг |
Dр, м |
Lр, м |
xр, м |
a, м |
b, м |
с, м |
d,м |
100000 |
2,9 |
31 |
17 |
6, 17 |
1,65 |
8,92 |
0,3 |
mр – масса ТПК;
Dр - диаметр ТПК;
Lр – длина ТПК;
xр - центр тяжести ТПК;
Подбор размеров:
=3,371м
=12,393 м
O1O2 – характеризует длину цилиндра;
χ – ход цилиндра;
График изменения длины и плеча цилиндра в зависимости от угла α:
Определение наветренной площади.
Первый участок Za<10 м:
Ho = 2,75 м; R1 = 28,536 м; r1 = 2,693 м;
Второй участок: 10<Za<20м:
Третий участок: 20<Za<30 м:
Четвертый участок: Za>30 м:
Расчет ветровой нагрузки.
1) Расчет скоростного напора:
= (1,16-1,58) – плотность воздуха. Примем = 1,29;
Vp2 – скорость ветра; Vp2 = 20 м/с;
2) Расчет сил:
Cj – аэродинамический коэффициент; Примем Cj =0,8;
Kj – коэффициент увеличения скоростного напора ( зависит от высоты).
а) H < 10 м K = 1;
в) 10<H < 20 м K = 1,22;
с) 20<H < 30 м K = 1,37 ;
d) 30<H < 40 м K = 1,48;
Fj – наветренная площадь;
3) Расчет пульсирующей нагрузки:
tβ = (1-3)– число стандартов нормального распределения, соответствующих заданной вероятности нагрузки. Зависит от вида нагрузки, от суммарного времени эксплуатации агрегата. Примем tβ =1,5.
A – коэффициент масштаба конструкции. A=0,9.
mj – коэффициент вариации скоростного напора (зависит от высоты ):
а) H < 10 м m = 0,333;
в) 10<H < 20 м m = 0,272;
с) 20<H < 30 м m = 0,258;
д) 30<H < 40 м m = 0,246;
4)Расчет суммарной нагрузки:
B – спектральный коэффициент. Зависит от скорости набегающего потока и от собственной частоты колебаний. Примем B = 0,21.
γ – коэффициент затухания. Примем γ = 0,01;
υ – коэффициент, учитывающий несинхронность ветрового потока. Зависит от длины конструкции, скорости набегающего потока и частоты собственных колебаний. Примем υ = 0,63.
5) Суммарная сила:
6) Расчет моментов.
7) Расчет суммарного момента:
Расчет момента неуравновешенности.
Q – масса ракеты;
g – ускорение свободного падения;
ρ – расстояние от оси цапф до центров масс ракеты;
Mв – ветровой момент;
Mст – момент от весовой нагрузки;
График зависимости статического момента и момента от ветровой нагрузки от α:
Расчет параметров штока и цилиндра.
График нагрузки на шток:
Расчет минимальной площади гидроцилиндра.
Pном – номинальное давление в гидроцилиндре. Принимаем Pном =20 МПа.
Значения R0, R1, R2, R3 берем из графика нагрузки на шток при определенном значении угла α.
Расчет диаметра штока и его площади.
E – модуль упругости;
Y – момент инерции штока относительно точки закрепления;
μ – коэффициент заделки. Для шарнира он равен 1.
L – длина цилиндра;
Pкр = 2R0 – критическая сила, при которой цилиндр теряет устойчивость;
Полученные значения больше минимально-допустимых, поэтому принимаем в качестве диаметров именно эти значения.
Расчет моментов и сил действующих на объект в рабочем (вертикальном) положении при скорости ветра V=20 м/с.
;
;
;
;
Муд =1.5 Мопр = 1268931 Н м ;
Откуда получаем В = 2.053 м , принимаем В = 3 м.
В транспортном положении, при скорости 30 м/с:
;
;
;
Максимальное усилие,приходящееся на домкрат = 768320,5 Н, по нему производим расчет необходимой площади :
Pmax – максимальное давление в полости домкрата. Принимаем Pmax = 20 Мпа.
Для основного заряда:
; ; ; ;
Для пускового заряда :
;
;
;
;
где L - длина одной шашки , - суммарная площадь горения, – площадь горения внутреннего канала, d – диаметр отверстия,D – наружный диаметр шашки, n – число шашек, e – толщина сгоревшего слоя.
;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.