4.1. Расчёт усилий в механизме подъёма прицепного скрепера.

Необходимо определить величину усилия в механизме подъёма. Расчётная схема представлена на Рис. 9.

Рис. 9. Схема к определению усилий в механизме подъема ковша.

Сначала определим горизонтальное Tш и вертикальное Rш усилие в шарнире шкворня.

Ориентировочные данные для выбора необходимых линейных размеров на этой стадии проектирования приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Линейные размеры, м.
l1	l2	l3	l4	l5	l6
0,8	1,2	2,55	3,2	3,65	1

Усилие в гидроцилиндре подъёма ковша можно определить из уравнения моментов определить из уравнения моментов относительно С:

Расчётная схема для определения усилий в шарнире С показана на рисунке 10.

Рис. 10. Схема к определению усилий в шарнире.

Принимаем:

Суммарная реакция в шарнире С:

5. Исходные данные для расчета гидропривода

Усилие на штоке гидроцилиндра R_н1 = 79 кН

Скорость поршня гидроцилиндра:

- шток толкает V_п1 = 0,03 м/с

- шток тянет V_п2 = 0,03 м/с

Ход поршня L_п =0,7 м

Время работы гидропривода без нагрузки t₃ = 5 с

Рабочая жидкость Масло МГ-30

Рабочая температура жидкости = 50 °С

5.1. Выбор управляющего устройства

Учитывая, что скорости поршня гидроцилиндра V_п1 V_п1 отличаются друг от друга не более 15%, то для регулирования скорости будем использовать регулируемый дроссель, установленный параллельно гидроцилиндру.

Выбираем из номинального ряда давление для гидропривода Р_ном = 16 мПа.

5.1.1. Выбор объемных гидромашин

Расчет и выбор гидроцилиндра.

Диаметр поршня гидроцилиндра определяем по формуле:

,

где R_н.max = 79·10³Н максимальное усилие; К = 1,15 - коэффициент запаса; Р_ном= 16·10⁶ Па, отсюда

,

По диаметру D = 0,085 м, давлению Р_ном =16 Мпа и ходу поршня

L_п = 0,7 м выбираем гидроцилиндр с параметрами: D₁ = 0,09 м , диаметр штока d_шт = 0,05 м, ход поршня L_п= 0,8 м , давление Р_ном = 16 мПа.

Уточняем давление в гидроцилиндре по формуле

Определяем расход жидкости в гидроцилиндре для двух режимов:

где η_о.ц. 0 объемный КПД гидроцилиндра, принимаем для новых резиновых уплотнений гидроцилиндра η_о.ц =1,

5.1.2. Расчет и выбор гидронасоса

Определяем ориентировочное давление гидронасоса

Р_н = Р_г + ΣΔР,

где Р_г –максимальное давление в гидроцилиндре, Р_г = 14,2 МПа; ΣΔР – суммарные потери давления в гидроцилиндре, ΣΔР = 0,1 · Р_г =1,42 МПа.

Подставляя числовые значения, получим

Р_н = 14,2 + 1,42 =15,62 МПа.

Определяем ориентировочную подачу насоса:

Q_н = Q_г1 + ΣΔQ,

где Q_г1 = 0,16· 10^-3 м³/с; ΣΔQ – суммарные объемные потери в гидроприводе, ΣΔQ = 0,1· Q_г1 = 0,16 · 10^-4 м³/с, таким образом,

Q_н = 0,16 · 10^-3 + 0,16 · 10^-4 = 0,18· 10^-3 м³/с .(10,8 л/мин).

По давлению Р_н = 15,62 МПа и подаче Q_н = 0,18 · 10^-3 м³/с выбираем шестеренных насосов типа НШ-32К .Его параметры:

- рабочий объем	qн= 31,5см3/об.
- номинальная подача	Qн.ном= 20 л/мин;
- номинальное давление	Pн.ном = 14 МПа;
- номинальная частота вращения	Nн.ном.= 25 об/с (1700 об/мин);
- объемный КПД	Ηо.н.= 0,94;
- механический КПД	ηмех.н.= 0,96;
- полный КПД	ηн = 0,91.