Разлік аб’емнага гідраулічнага прывада (стр. 2 из 5)
dб1=D1
=65 
=3.9мм; (1.9)dб2=D2
=65 
=3.9мм (1.10)дзе 1.2- каэфіцыент, які ўлічвае нераўнамернасць папярэдняй зацяжкі балтоў ці шпілек; n - колькасць балтоў ці шпілек; [σp] - дапушчальнае напружанне разрыву(для сталі [σp]= (ІЗ0-150) МПа).
1.3 Ушчыльненне поршня і штока
Для прадухілення перацечак (а таксама страт) рабочай вадкасці, якая знаходзіцца ў ГЦ пад ціскам, праз зазоры ў стыку двух нерухомых ці рухомых цвёрдых паверхняў (штока, поршня, гільзы цыліндра, накіравальнай для штока) неабходна прадугледзець ушчыльненні. Эканамічнасць і надзейнасць работы гідрапрывода залежыць ад абгрунтаванага выбару тыпу і матэрыялу ўшчыльняльных прыстасаванняў.
Для ўшчыльнення поршня часцей за ўсё ўжываюць металічныя кольцы, адно з самых простых і даўгавечных ушчыльненняў. Матэрыялам для кольцаў служыць шэры чыгун ці бронза. Стыкі кольцаў бываюць прамымі (пры р < 5 МПа), касымі (пры р=5-20 МПа) і ступеньчатымі (р > 20 МПа).
Форма папярочнага сячэння кольцаў - прамавугольная. Ступень герметычнасці залежыць ад колькасці кольцаў, якая прымаецца ў залежнасці ад рабочага ціску і дыяметра поршня. Пры D=65 мм і ціску Р≈10МПа nкольцаў=3, а шырыня кольцаў b=4 мм. Адлегласць паміж кольцамі на герметычнасць ушчыльнення не ўплывае.
Сілу трэння металічных кольцаў пры ўшчыльненні вызначаюць па формуле:
Ртр=πDb(npk+pc)fk (1.11)
дзе рк - кантактны ціск кальца, які прымаецца роўньм 0,1-0,2 МПа;
рс- сапраўдны ціск у гідрацыліндры; fk - каэфіцыент трэння , роўны 0,07 пры скорасці больш за 0,1 м/с і 0,15 пры скорасці менш за 0,1 м/с. Па дадзеных і разлічаных задання маем:
Ртр1,2=3,14*0.065*0.004*(3*0,15*106+2.7*106)6*0,15=385.7 Н
Дзеля ўшчыльнення штока прымаем манжэты U-падобнага профілю. Герметызацыя забяспечваецца кантактнай паверхняй манжэты ў выніку яе дэфармацыі пры мантажы і ад дзеяння ціску вадкасці. Такія манжэты вырабляюцца са скуры, спецыяльных сартоў гумы, паліхлорвінілавага пластыфікату. Асноўныя размеры манжэт прыведзены ў дадатку 9. Для дадзеных штокаў шырыня манжэт b прымецца роўнай 7мм.
Сіла трэння пры ўшчыльненні з дапамогай манжэт U -падобнага профілю вызначаецца па формуле:
Ртр=πdb(pk+pc)f (1.12)
дзе рс- сапраўдны ціск рабочай вадкасці ў гідрацыліндры;
рк = (2-5) МПа – кантактны ціск, які ўзнікае пры мантажы ўшчыльнення;
f=0,1-0,13 - каэфіцыент трэння.
Ртр1,2=3,14*0.032*0.007*(2.7*106+3*106)*0,11=441 Н
Ніжэй прыведзена схема ўшчыльнення.
Мал.1
1.4 Вызначэнне агульнага ККДз гідрацыліндра
Агульны ККДз гідрацыліндра вызначаецца па формуле
ηц=ηаηгηм (1.13)
дзе ηц – аб’емны ККДз, велічыня якога залежць ад тыпу ушчыльнення поршня (пры ўшчыльненні металічнымі кольцамі ηа =0,98-0,99); ηг - гідраўлічны ККДз, прымаем роўны 1 (таму што скорасці руху вадкасці ў гідрацыліндрах вельмі малыя); ηм - механічны ККДз, які улічвае страты намагання на пераадоленне сіл трэння пры ўшчыльненні поршня і штока.
Велічыня механічнага ККДз вызначаецца па формуле
ηм=Р/Раг (1.14)
дзе Р - зададзенае карыснае намаганне; Раг – агульнае намаганне, якое вызначаецца па залежнасці:
Раг=Р+Ртр.п+Ртр.ш. (1.15)
дзе Ртр.п - сіла трэння пры ўшчыльненні поршня; Ртр.ш - сіла трэння пры ўшчыльненні штока.
Раг1,2=9000+385.7+441=9827 кН
ηМ1,2=9000/9827=0.92
ηц1,2=0.98*1*0.92=0.9.
3 улікам знойдзенай велічыні механічнага ККДз неабходна вызначыцьрабочы ціск у цыліндры, якім неабходна карыстацца пры далейшых разліках:
Рц=Раг/S=Рс/ηм (1.16)
Рц1,2=9827/0,00332=3 МПа
дзе s- рабочая плошча роуная – 0.00332 м2.
2. ВЫБАР РАБОЧАЙ ВАДКАСТI
У гідрапрыводзе рабочая вадкасць з’яўляецца энерганосьбітам, дзякуючы якому ўстанаўліваецца сувязь паміж помпай і гідрарухавіком (гідрацыліндрам). Акрамя гэтага рабочая вадкасць забяспечвае ахалоджванне пары трэння і адвод ад іх цяпла, а таксама змазку рухомых злементаў гідрапрывода. У час работы гідрапрывода на паверхнях, якія труцца паміж сабой, ствараецца плёнка вадкасці, якая выключае магчымасць прамога кантакту слізготнай пары. Таму рабочая вадкасць павінна валодаць добрай змазваючай здольнасцю, не павінна змяняць свой хімічны састаў пры эксплуатацыі, быць механічна чыстай, валодаць аптымальнай вязкасцю, якая забяспечвае малыя ўцечкі і страты ціску на пераадольванне гідраўлічных супраціўленняў.
У гідрапрыводах прымяняюць рабочыя вадкасці на нафтавай аснове, вадамасленыя эмульсіі, сумесі і сінтэтычныя вадкасці. Выбар тыпу рабочай вадкасці вызначаецца дыяпазонам рабочых тэмператур, ціскам у гідрасістэме, скарасцямі руху выхадных звенняў гідрарухавікоў, канструкцыйнымі матэрыяламі і матэрыя-ламі ўшчыльненняў, асаблівасцямі, эксплуатацыі (на адкрытым па-ветры ці ў закрытым памяшканні, умовамі захавання машын у час перарываў у рабоце, магчымасцю абваднення і засмечвання рабо-чай вадкасці і г.д.).
Асноўным крытэрыем, які вызначае магчымасць прымянення вадкасці, з'яўляецца адпаведнасць вязкасці рабочаму ціску і тэмпературы эксплуатацыі гідрапрывода. Пры завышэнні значэння вязкасці павялічваюцца страты ціску; калі вязкасць недастатковая - павялічваюцца страты і перацечкі рабочай вадкасці.
З табліцы выбіраем масла I-20 з вязкасцю пры t=50
С 
=20мм 
/с ,шчыльнасцю 
=890 кг/м 
, тэмпература застывання - 20 С, тэмпературай успышкі 170 С.У адпаведнасці з зададзенай тэмпературай эксплуатацыі (t=50°С) рабочай вадкасці вызначаюць яе кінематычную вязкасць па формуле:
ν= ν50*е-α(t-t0) (2.1)
дзе α - паказчык ступені, які залежыць ад вадкасці (для маслаў α= 0,025-0,035);
t - зададзеная тэмпература эксплуатацыі рабочай вадкасці ў °С.
Па дадзеных разлічваем:
ν=45*е-0,033*(50-50)=45 мм2/с
Шчыльнасць вадкасці пры зададзенай тэмпературы вызначаецца па формуле:
ρt =ρ0/(1+α*(t-t0)) (2.2)
дзе р0- значэнне шчыльнасці пры t=50°С; α - каэфіцыент тэмпературнага пашырэння вадкасці ( у сярэднім для мінеральных масел прымаецца 0,0007 (1/°С)).
ρt=890/(1+0,0007*(50-50))=890 кг/м3
3 ПАДБОР ГIДРАУЛIЧНАЙ АПАРАТУРЫ
Гідраўлічная апаратура прызначана ў аб’ёмным гідрапрыводзе для змянення параметраў патоку рабочай вадкасці (ціску, расходу, напрамку руху вадкасці) ці для падтрымання іх зададзеных параметраў. Большая частка гідраапаратуры нармалізавана, што дазваляе пры праектаванні выбіраць неабходныя гідраапараты, а не праектаваць іх.
Выбар ўсей гідраапаратуры (згодна са схемай гідрапрывода) праводзіцца па рабочым ціску цыліндра рц (вызначаны раней) і максімальнаму значэнню расходу вадкасці ў гідрацыліндры, які вызначаецца па залежнасці:
Qц=Vp*S/ηa (3.1)
дзе Vр - скорасць рабочага ходу поршня гідрацыліндра; S- рабочая плошча поршня; ηа – аб’ёмны К.К.Д. гідрацыліндра, які прымаецца ў залежнасці ,ад прынятага тыпу ўшчыльнення поршня.
Qц1=Qц2=0,094*3.32*10-3 /0,98 = 1.19*10-4 м3/c
Згодна з задачай пры агульным кіраванні двума гідрацыліндрамі і паслядоунай іх работы разліковы расход будзе роўны максімальнаму расходу аднаго з гідрацыліндраў:
Qц=Qц1+Qц2=2.38*10-4м3/c (3.2)
Выбар гідраапаратаў робім з дапамогай тэхнічных характырыстак [2].
З дапамогай размеркавальнай апаратуры магчыма змяняць напрамак руху рабочай, вадкасці на розных участках гідрасістэмы, а гэта значыць забяспечваць рабочы і халасты (зваротны) ход поршня гідрацыліндра. Выбіраем залатніковы размеркавальнік з ручным кіраваннем Г74-22.
Тэхнічная характарыстыка
Расход, л/с 0.3
Ціск, МПа 20
Страты ціску, МПа 0.15
Страты вадкасці, см3/с 1.67
Вага, кг 7
Умоунае абазначэнне размеркавальнага устройства прыведзена на малюнку
Мал. 2
Напорны залатнік прызначаны для забеспячэння у гідрасістэме неабходнага ціску . Прымаем напорны залатнік БГ54-22.
Тэхнічная характарыстыка
Расход, л/с 0.3
Ціск, МПа 5
Страты ціску, МПа 0,4
Вага, кг 1.6
Умоунае абазначэнне напорнага залатніка прыведзена на малюнку
Мал. 3
Дроселі прызначаны для рэгулявання скорасці руху выхаднога звяна гідрацыліндра. Выбіраем дросель Г77-32:
Тэхнічная характарыстыка
Расход, л/с 0.3
Ціск, МПа 12.5
Вага, кг 2,5
Умоўнае абазначэнне дроселя прыведзена на малюнку
Мал. 4
Фільтры прызначаны ў гідрапрыводзе для ачысткі рабочай вадкасці ад механічных прымесей, якія трапляюць у сістэму ці ў момант заліўкі ў бак, або з’яўляюцца ў ёй у час эксплуатацыі ў выглядзе прадуктаў зносу, карозіі і раскладання вадкасці і матэрыялаў, з якіх выраблены элементы гідрапрывода.