8 Расчет элементов гидросистемы

8.1 Расчет гидроцилиндров подъема рабочего оборудования

Определим диаметрпоршня гидроцилиндра при выглублении зубарыхлительного оборудования, так как

, (8.1)

где S_эф– эффективное усилие на штоке гидроцилиндра подъема и опускания рабочего органа;

K–коэффициент, учитывающий увеличение давления на преодоление трения поршня, принимаемK = 1,1.

P –давление в гидросистеме Т – 170 составляет 16МПа;

n – число цилиндров. Принимаем на основании обзора n = 2.

Для определения усилия на штоке гидроцилиндра составим уравнение моментов всех сил, (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 – Схема для расчета гидроцилиндра

∑М(В)=0

(8.2)

∑x=0

R_BX=R_C·cos7˚-R_P-R_г; (8.3)

R_BX=129,4·cos7˚-49,12-73,15=5,83 кН.

∑Y=0

R_BY=R_n-R_B+R_C·sin7˚; (8.4)

R_BY=54,3-176,29+129,4·sin7˚=-106,46 кН.

∑М_А=0

(8.5)

Отсюда

принимаем гидроцилиндр ГЦ.80-800 со следующими данными: рабочее давление Р = 18 МПа, D = 80мм,d_ш = 50 мм.

Расход жидкости в гидроцилиндре, соответствующий заданной скорости вы­ходного звена, определим по формуле

Рабочая полость бесштоковая

, (8.6)

где D– диаметр поршня, мм;

v_ш – скорость штока, принимаем v_ш = 0,25 м/с;

η_о.ц – объемный К.П.Д. гидроцилиндра, принимаем η = 0,98.

;

где

л/мин.

8.2 Выбор трубопроводов

Для изготовления жестких трубопроводов в гидроприводах машин в основ­ном применяются трубы по ГОСТ 8734 – 75 из сталей 10 и 20. Для соединения под­вижных элементов гидропривода, облегчения сборки и получения быстроразборныхсоединений применяются эластичные трубопроводы (рукава).Они выбираются в от назначения и условия работы.

Рукава резиновые высокого давления (Pmax< 25МПа) со спиральными об­мотками из высокопрочной проволоки, с неразъемными наконечниками, параметры и основные размеры которых установлены по ТУ – 22 – 4169 – 78, ТУ – 22 – 4272 – 78, ТУ – 22 – 4584 – 80, предназначены для изменения со специальными гидравли­ческими маслами (ВМГЗ, МГ – 30 и их заменителями И – 20А, И – 30А) в интервале температур от – 50 до + 100 С и температура окружающей среды от – 50 до +70 С.

С целью уменьшения потерь давления в трубопроводах диаметры их подби­рают так, чтобы по возможности обеспечить ламинарный режим движения жидко­сти.

Диаметр трубопровода определим по формуле

, (8.7)

где – средняя скорость жидкости: во всасывающим трубопроводе – 1,0…1,5; сливных – 2…2,25 и напорных – 3…5 [14];

– расход жидкости в гидроцилиндре,

Определим диаметр всасывающего трубопровода

мм.

Принимаем из стандартного ряда d_p=8 мм, [14] стр. 29.

Определим диаметр напорного трубопровода:

мм.

Принимаем d_p=6мм, [14] стр. 29.

Определим диаметр сливного трубопровода:

мм.

Примем d_p=8мм, [14] стр. 29.

Толщину стенки можно определить по формуле:

, (8.8)

где – максимальное возможное давление жидкости в трубопроводе;

– наружный диаметр трубопровода;

– допустимое напряжение разрыва материала трубы, принимаем . [8] стр. 71;

– отклонения диаметра трубы, принимаем [14] стр. 30;

– коэффициент, принимаем ;[14] стр. 30.

Рассчитываем толщину стенки:

мм

Принимаем толщину стенок трубопровода δ=2 мм.

Длина выбирается минимально возможной, чтобы обеспечить радиус изгиба не меньший, чем указан в стандарте. Длина прямого участка рукава возле соедини­тельной арматуры должна быть не менее двух наружных диаметров рукава. Реко­мендуется применять угольники и переходники, чтобы не было изломов рукавов вблизи наконечников.