7. Расчёт гидроцилиндров

Давление в поршневой полости гидроцилиндра равно

р_ц=р_н-∆р_п=10∙10⁶-1529,46∙10³=8471кПа≈8,47МПа

необходимая площадь гидроцилиндра составит

Требуемый минимальный диаметр гидроцилиндра равен

В соответствии с величинами L, φ, d_мин, D_мин по нормали ОН 22-176-69 подбираем унифицированный гидроцилиндр. В данном случае требуемым условиям удовлетворяет 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 манжетных уплотнениях поршня определяют по формуле

где μ- коэффициент трения (для резиновых манжет μ = 0,1-0,13).

b_раб - ширина рабочей части манжеты;

р_ц - давление в рабочей полости гидроцилиндра;

р_к - контактное давление, возникающее от деформации усов манжеты при ее монтаже (р_к - 2-5 МПа);

Ширину рабочей части манжет при расчете следует при­нимать равной половине ширины манжеты.

Усилие трения в уплотнении штока определяют по анало­гичной формуле

b_раб – ширина рабочей части манжеты, при расчете принимается равной половине ширины манжеты.

где р_с - давление в сливной полости гидроцилиндра, которое в случае свободного слива принимается равным потере давления в сливной магистрали (р_с = ∆р_с).

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

Полезное усилие, создаваемое гидроцилиндром при рабочем ходе,

Так как F_ц=33,7кН>F=30,65кН, то выбранный гидроцилиндр удовлетворяет требованию по созданию заданного усилия. В соответствии со схемой гидропривода два таких гидроцилиндра обеспечат необходимое усилие на рабочем органе.

8. Определение внутренних утечек рабочей жидкости, расчёт времени рабочего цикла и определение к. П. Д. Гидропривода

Рабочий расход в гидросистеме найдём по формуле

Q_раб=Q_н-∆Q

Внутренние утечки ∆Q складываются из утечек в распределителе и суммы утечек в гидроцилиндрах.

Утечки в распределителе равны ∆Q_рапр=(1-η_{о.распр})∙Q_н=(1-0,96) ∙570≈23см³/с

Утечки в гидроцилиндрах составят

∑∆Q_ц=2∙(1-η_о.ц)∙ Q_н/2=2∙(1-0,99)∙ 570/2≈6см³/с

Таким образом,

∆Q=∆Q_рапр+∑∆Q_ц=23+6=29 см³/с.

Общий расход

Q_раб=Q_н-∆Q=570-29=541 см³/с.

Рабочий расход одного цилиндра

Определяем скорости рабочего и холостого ходов поршня:

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

В данном случае время двойного хода поршня гидроцилиндра будет равно времени рабочего цикла гидропривода, так как цилиндры работают параллельно.

Так как t=22с < t_зад=23 с, то гидропривод удовлетворяет требованию по обеспечению проектной производительности машины.

Определяем общий к. п. д. гидропривода.

Мощность, потребляемая гидроприводом,

Полезная мощность гидропривода

Общий к. п. д. гидропривода

9. Подбор и расчет остальных устройств гидропривода

Объем бака для рабочей жидкости принимаем равным трехминутной производительности насоса

W=3∙Q_н= 3∙34,2 = 102,6 л.

Принимаем: бак типовой конструкции, применяющейся на строительных и дорожных машинах, емкостью 150 л; фильтр для очистки рабочей жидкости - прово­лочный плетеный сетчатый марки П C42-23 с тонкостью фильт­рации 0,08 мм и расчетным расходом 35 л/мин; распределитель -золотниковый четырехпозиционный с ручным управлением мар­ки РЧ-50, рассчитанный на расход до 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 м/с.

Принимаем d₀= 8,0 мм.

Диаметр самого конического клапана берем равным

d_K = 1,5∙d₀ = 1,5∙8,0 = 12,0 мм.

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. d₀ =8,0 мм, d_K = 12,0 мм.