1 Определение сил, действующих на гидроцилиндр
1.1 Расчетная схема гидроцилиндра
На рис.1.1 представлена схема расчетной нагрузки Fр гидроцилиндра с односторонним штоком. На поршень и шток действуют силы тяжести mg , сила трения Fтр и сила инерции Fи. Рабочий орган в обе стороны совершает рабочее перемещение со скоростью Vпх = Vох = 8 м/мин.
Рисунок 1.1 - Схема расчетной нагрузки гидроцилиндра
Для рабочего хода:
Fa = Fн-Fc-Fтп-Fтш ≥ Fтр = Pz+Fтн = Fрх. [1, c21]
где Fрх – расчетная нагрузка рабочего хода.
Fpx = 4500Н.
1.2 Расчетная схема поворотного моментного гидроцилиндра
На рис.1.2 представлена расчетная схема развиваемого вращающего момента Мв и расчетного приведенного момента Мр на валу поворотного моментного лопастного цилиндра привода вспомогательных движений.
Мв ≥Мр = М. [1, c26.]
Рисунок 1.2 - Расчетная схема поворотного моментного гидроцилиндра
На лопасть и вал поворотного цилиндра действуют момент сил давления Мн и противодавления Мс в полостях напора и слива, момент сил трения лопасти о корпус Мтл, момент сил трения вала в подшипниках Мтв, момент сил инерции вращающейся части гидродвигателя Мjм и расчетный приведенный момент Мр.
В
зависимости от режима работы вращающий
момент, развиваемый поворотным лопастным
гидродвигателем, и расчетный приведенный
момент к валу двигателя всех действующих
нагрузок будут иметь
различное выражение.
Для установившегося режима рабочего хода:
Мв = Мн-Мс-Мтл-Мтв ≥ Мр = Мтп±Мmg = Мрх. [1, c27]
где Мрх – расчетный момент при рабочем ходе.
2 Определение параметров гидродвигателя
2.1 Расчёт параметров рабочего гидроцилиндра.
Так как исполнительным двигателем является одноштоковый цилиндр, то рабочие области полостей напора и слива равны и нагрузка на штоке вычисляется по формуле:
; [1,стр.10]
где
– полезный перепад давления в
гидроцилиндре,
;
[1,стр.10]
- механический КПД.
Рабочая площадь поршня полости нагнетания определяется по формуле:
; [1,стр.10]
где
- при проектных расчётах может принимать
значение
;
В качестве
расчётного давления принимаем среднюю
величину рабочего давления для
соответствующей группы станков
.
;
Диаметр поршня гидроцилиндра зажима (Ц1) определим по формуле:
;
[1,стр.10]
Конструктивно
исходя из жесткости принимаем
Диаметр штока для диференциальных цилиндров:
Округлив полученные значения до стандартных, рассчитываем:
=
2.2. Расчёт параметров поворотного гидродвигателя.
Так как исполнительным двигателем является поворотный гидродвигатель, то рабочие области полостей напора и слива равны, крутящий момент по заданию M=3Н м, механический КПД м =0,9. Основные конструктивные размеры можно определить из соотношения:
[1, с.32]
где M – вращающий момент на выходном валу гидродвигателя,
- механический КПД,
- при проектных расчётах может принимать
значение
,
D – диаметр поршня, мм : ,
z – число зубьев реечной шестерни,
m- модуль реечной шестерни.
где z=19,
принимаем m=1,5,
принимаем
Так как исполнительным двигателем является поворотный гидродвигатель, то рабочие области полостей напора и слива равны, крутящий момент по заданию M=1Н м вертикальной подачи, механический КПД м =0,9. Основные конструктивные размеры можно определить из соотношения:
[1, с.32]
где M – вращающий момент на выходном валу гидродвигателя,
- механический КПД,
- при проектных расчётах может принимать
значение
,
D – диаметр поршня, мм : ,
z – число зубьев реечной шестерни,
m- модуль реечной шестерни.
Принимаем D=32мм,d=16мм, b=8.