Изм Дата № докум Подп Дата

0Тпжа.303000.128 пз0

Л ист

Исходные данные к расчёту представлены в таблице 1.

Полезное усилие Рn, кН	Нормальная состовляющая полезного усилия , кН	Масса подвижных частей m, кг.	Скорость перемещения рабочего органа	Ход поршня гидроцилиндра S, мм.	Температура рабочей жидкости (масла), Т, С
27	2,1	258	5,5	160	47

1. Расчет и выбор гидроцилиндра возвратно-поступательного движения.

1.1 Определение диаметра поршня и штока гидроцилиндра.

При выборе параметров гидроцилиндра возвратно-поступательного движения руководствуются силами, действующими на гидроцилиндр.

В период установившегося горизонтального рабочего движения нагрузки, преодолеваемые штоком равны:

, (1)

где Рп - полезное преодолеваемое усилие, Н;

Рт - сила трения в направляющих станка, Н;

Ртц - сила трения в цилиндре ( поршня в цилиндре и штока в уплотнении).

Силу трения определяют по формуле:

, (2)

где G = mg - вес подвижных частей, Н;

- нормальная составляющая полезного усилия, прижимающая рабочий орган станка к станине.

- коэффициент трения при установившемся движении ( = 0,065);

- угол наклона направляющих станка к вертикальной оси (б = 45);

Подставляя числовые данные в формулу (2) - получаем:

Силу трения поршня в цилиндре и штока в уплотнении определяют по формуле:

, (3)

где = 0,94-механический К.П.Д. гидроцилиндра, учитывающий потери на трение поршня в цилиндре и штока в уплотнении.

Подставляя числовые значения в формулу (3), получаем:

Подставляя числовые значения в формулу 1, получаем:

В период разгона при отсутствии полезного усилия нагрузки, преодолеваемые штоком равны:

(4)

где Р_m- сила трения в направляющих станка в периоды разгона (определяют по формуле 2, но при коэффициенте трения покоя =0,155), Н;

Р_и - сила инерции подвижных частей, Н;

Р_иж - сила инерции жидкости в напорной и сливной линии ( пренебрежимо мала, поэтому)

Подставляя числовые значения в формулу 2 для периода разгона, получаем

Силу инерции подвижных частей определяют по формуле:

, (5)

где m - масса подвижных частей, кг;

V_­px - скорость перемещения рабочего органа, м/с;

- врем ускорения от нуля до наибольшей скорости стола ( принимают = 0,1с), с

Подставляя числовые значения в формулу 5, получаем

Подставляя числовые значения в формулу 4, получаем

По суммарной нагрузке , преодолеваемой штоком гидроцилиндра в период установившегося режима и в период разгона, устанавливается наибольшее её значение

(6)

Подставляя числовые значения в формулу 6, получаем

Исходя из рекомендации таблицы /1,1/ принимаем давление в гидроцилиндре

Р=3.1 МПа.

Для цилиндра с дифференциальным включением предварительно диаметр штока определяют по формуле:

, (7)

Подставляя числовые значения в формулу 7, получаем

Диаметр поршня определяют из зависимости

(8)

Подставляя числовые значения в формулу 8, получаем

Из ГОСТ 6540-68 принимаем номинальные параметры цилиндра, которые приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Номинальные параметры цилиндра.

Давление р, МПа	Диаметр поршня D, мм	Диаметр штока d, мм
6.3	110	90

Уточненное значение давления в гидроцилиндре исходя из формулы 7

. (9)

Подставляя числовые значения в формулу 9, получаем

Толщину стенки тонкостенного цилиндра вычисляют по формуле:

(10)

где внутреннее давление, равное давлению настройки предохранительного клапана, Па;

- допускаемое напряжение для материала цилиндра по окружности, Па.

Подставляя числовые значения в формулу 10, получаем

Принимаем

Из таблицы /1,3/ принимаем число шевронных манжет равное одному.

1.2 Определение расхода жидкости, необходимого для получения скорости перемещения

рабочего органа.

Расход жидкости, нагнетаемый насосом, определяется по формуле:

, (11)

где v_px - скорость перемещения рабочего органа, дм/мин;

- площадь штока гидроцилиндра, дм².

h₀ - объемный К.П.Д. гидроцилиндра, учитывающий утечки(h₀ = 0,985).

Подставляя значения в формулу 11, получаем: