Гидравлический расчет объемного гидропривода

 

 

 

6. Расчет гидроцилиндров

 

Давление в поршневой  полости гидроцилиндра равно

 

 

 

Необходимая площадь гидроцилиндра  составит

 

.

 

Требуемый минимальный диаметр  гидроцилиндра равен

 

 

 

В соответствии с величинами L, φ, и по нормали ОН 22-176-69 подбираем унифицированный гидроцилиндр с параметрами:

L=800мм;

φ=1,65:

d=50мм;

D=80мм

Проверяем выбранный гидроцилиндр на создание требуемого усилия при  рабочем ходе.

Сила трения в уплотнениях  поршня

 

 

 

где μ = 0,13 - коэффициент трения для резиновых манжет;

= 7,5 10^-3 м = 7,5 мм - ширина рабочей части манжеты, принятая равной половине ширины манжеты при уплотнении по наружному диаметру (=15 мм по приложению 7 методических указаний).

= 5 МПа - контактное давление  от деформации усов манжеты  при ее монтаже.

Сила трения в уплотнениях  штока

 

 

=

 

где = 6,25 10^-3 м = 6,25 мм – ширина рабочей части манжеты, принятая равной половине ширины манжеты при уплотнении по внутреннему диаметру (=12,5 мм по приложению 7 методических указаний).

=Н – давление в сливной полости гидроцилиндра, которое в случае свободного слива принимается равным потере давления в сливной магистрали ().

Сила сопротивления, обусловленная  вытеснением жидкости с противоположной  стороны поршня, равна

 

 

 

Полезное усилие, создаваемое  гидроцилиндром при рабочем ходе

 

 

 

 

Так как  = 40,7кН F = 35кН, то выбранный гидроцилиндр удовлетворяет требованию по созданию заданного усилия. В соответствии со схемой гидропривода два таких гидроцилиндра обеспечат необходимое усилие на рабочем органе.

 

7. Определение  внутренних утечек рабочей жидкости, расчет времени рабочего цикла  и определения к.п.д. гидропривода

 

Рабочий расход в гидросистеме найдем по формуле

 

 

 

Внутренние утечки складываются из утечек в распределителе и суммы утечек в гидроцилиндрах Утечки в распределителе равны

 

 

 

Утечки в гидроцилиндрах составят

 

 

 

В указанных формулах:

= 0,96 – объемный к.п.д. распределителя;

= 0,99 – объемный к.п.д. гидроцилиндра.

Таким образом,

 

 

 

Общий рабочий расход:

 

=497

 

Рабочий расход одного гидроцилиндра:

 

 

 

Скорость рабочего хода поршня:

 

 

 

Скорость холостого хода поршня:

 

 

 

Время одного двойного хода поршня гидроцилиндра составляет (при  времени переключения распределителя ∆t = 1,0 с).

 

 

 

В данном случае время двойного хода поршня гидроцилиндра равно  времени рабочего цикла гидропривода, т.к. цилиндры работают параллельно.

Так как t = 27с = 28с, гидропривод удовлетворяет требованию по обеспечению проектной производительности машины.

Определяем общий к.п.д. гидропривода.

Мощность, потребляемая гидроприводом,

 

 

 

где = 0,81 – полный к.п.д. насоса НШ-32

Полезная мощность гидропривода:

 

 

 

Общий к.п.д. гидропривода:

 

 

 

8. Подбор и расчет  остальных устройств гидропривода

 

Объем бака для рабочей  жидкости принимает равным трехминутной производительности насоса

 

3∙31,4=94,2л

 

Принимаем: бак типовой  конструкции, применяющейся на строительных и дорожных машинах емкостью 100 л; фильтр для очистки рабочей жидкости - в соответствии с приложением 8 методических указаний, проволочный  плетеный сетчатый марки ПС 42-23 с  тонкостью фильтрации 0,08 мм и расчетным расходом 35 л/мин; распределитель – золотниковый четрехпозиционный с ручным управлением, рассчитанный на расход не менее 50 л/мин; предохранительный клапан – конический; обратный клапан – также конический.

Диаметр канала предохранительного клапана вычисляем по формуле

 

 

 

где v – скорость движения жидкости в канале; принята равной 12

Принимаем = 8,0 мм.

Диаметр самого конического  клапана берем равным

 

 

С помощью регулировочного  винта клапан настраивается на давление, развиваемое насосом, и пломбируется.

Расчетные диаметры обратного  конического клапана принимаем  равными диаметрам, полученным для  предохранительного клапана, т.е. = 8,0 мм, мм.