Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
3 Конструкторская часть.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
766.42 Кб
Скачать

3.4 Расчет гидравлического привода

3.4.1 Выбор насоса

Основными параметрами, обуславливающими выбор насоса, являются требуемая производительность л/мин и требуемое рабочее давление МПа. По численным значениям этих параметров выбираем насос Г12-31АМ (рисунок 3.6).

Таблица 3.1 – Параметры насоса

Тип насоса

, л/мин

, МПа

, об/мин

, см3/об

Г12-31АМ

5

6.3

960

8

0,73

0,55

Рисунок 3.6 – Эскиз насоса БГ12-41Б

Определим фактическую подачу насоса:

, л/мин [7, с. 21] (3.15)

где – рабочий объём (объёмная постоянная) насоса, см3/об;

– номинальная частота вращения вала насоса, об/мин;

– давление на выходе насоса, МПа;

– номинальное рабочее давление насоса, МПа;

– параметр регулирования насоса (для нерегулируемого насоса );

– объёмный КПД насоса.

л/мин

3.4.2 Выбор рабочей жидкости

Рабочую жидкость выбираем по вязкости:

, мм2/с (сСт) [7, с. 23] (3.16)

где – максимальное давление, МПа; принимаем равным ;

– температура окружающей среды, °С ( ).

мм2/с (сСт)

Принимаем рабочую жидкость И-Г-С-32

Таблица 3.2 – Параметры рабочей жидкости И-Г-А-68 (И40-А)

Тип рабочей жидкости

Плотность ρ, кг/м3

Кинематическая вязкость , сСт,

Температура,

вспышки

застывания

И-Г-С-32

869.8

32.7

221

-34

3.4.3 Объем жидкости

Объём жидкости определяют по формуле:

, л (3.17)

л

Принимаем, что уровень жидкости в баке не более чем на 1/3, определяем ёмкость бака:

, л (3.18)

л

Согласно ГОСТ 12448-80 принимаем номинальную вместимость бака .

3.4.4 Выбор электродвигателя

Электродвигатель выбираем из условий:

, кВт (3.19)

, об/мин (3.20)

где , – мощность соответственно двигателя и насоса, кВт;

– объёмный КПД насоса;

, – частоты вращения соответственно двигателя и насоса, об/мин.

, кВт (3.21)

кВт

кВт

Согласно ГОСТ 19523-96 выбираем трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель серии 4А112МА6Y3 (рисунок 3.7) с техническими характеристиками:

Таблица 3.3 – Технические характеристики двигателя серии 4А112МА6Y3:

Серия электродвигателя

Мощность , кВт

Синхронная частота вращения , об/мин

КПД

Диаметр выходного вала, мм

4А100S4Y3

3

960

0,875

32

 

Рисунок 3.7 – Эскиз электродвигателя серии 4А112МА6Y3

Таблица 3.4 – Геометрические размеры электродвигателя серии 4А112МА6Y3

Марка двигателя

Установочные и присоединительные размеры, мм

Масса, кг

4А112МА6Y3

l30

h31

d30

l1

l10

l31

d1

d10

b10

h

452

310

260

80

140

70

32

12

190

112

65

3.4.5 Выбор муфты

Выбор муфты проводят по условию крутящих моментов на валу:

Н·м (3.22)

, Н·м (3.23)

где – коэффициент режима работы муфты. При спокойной работе и неболь-

ших разгоняемых массах . Принимаем .

Н·м

Выбираем МУВП 250-165-32-2-20-1-УХЛ-4 по ГОСТ 21424-93. (рисунок

3.8)

Таблица 3.5 – Технические характеристики муфты

Обозначение муфты

Номинальный крутящий момент, Н·м

d, мм

D, мм

L, мм

l, мм

МУВП 250-165-32-2-20-1-УХЛ-4

250

35

140

165

80

Рисунок 3.8 – Эскиз муфты:

1 – полумуфта; 2 – палец; 3 – втулка распорная; 4 – втулка упругая.

3.4.6 Выбор распределителя

Распределитель выбирается в зависимости от номинального давления и номинальной подачи по условиям:

, л/мин (3.24)

, МПа (3.25)

Выбираем распределитель трёхпозиционный ВХ10 (рисунок 3.10) с гидравлическим управлением по ГОСТ 24679-81.

Таблица 3.6 – Технические характеристики распределителя ВХ10

Тип распределителя

Расход жидкости , л/мин

Рабочее давление , МПа

Потеря давления за один проход , МПа

номинальное

максимальное

В10

12

85

6

0,20

Рисунок 3.10 – Эскиз распределителя ВХ10

3.4.7 Выбор предохранительного клапана

Клапан выбирается в зависимости от номинального давления и номинальной подачи по условиям:

, л/мин (3.26)

, МПа (3.27)

Выбираем предохранительный клапан ДГ54-34М (рисунок 3.11) по ГОСТ 12532-88.

Таблица 3.7 – Технические характеристики предохранительного клапана

Тип клапана

Расход жидкости , л/мин

Диапазон настройки клапана , МПа

Dу

d

L

B

b

H

h

h1

h2

h3

h4

ном.

макс.

ном.

мин.

макс.

ВГ54-32М

12

80

6

3

10

20

К ¾

78

86

35

220

109

52

75

24

93

Рисунок 3.11 – Предохранительный клапан ВГ54-32М

3.4.8 Выбор трубопроводов

Расчёт внутреннего диаметра трубопровода осуществляется по максимальному расходу в данной линии и рекомендуемой скорости жидкости по формуле:

, мм (3.28)

где – скорость жидкости в линиях, м/с.

а) Для нагнетающей магистрали

, м/с (3.29)

м/с

б) Для всасывающей магистрали:

м/с (3.30)

м/с

мм

в) Для сливной магистрали м/с.

Для выбора жёстких трубопроводов, используемых в нагнетающей линии, необходимо определить ещё и минимально допустимую толщину стенки трубы по формуле:

, мм (3.31)

где – допустимое напряжение на разрыв для материала трубопровода. Для

труб изготовленных из сталей, МПа;

– коэффициент безопасности, .

мм

Для всасывающего и сливных трубопроводов целесообразно принимать толщину стенки не менее 0,5 мм.

По ГОСТ 8734-75 выбираем холоднодеформированные трубы. Для нагнетающей магистрали с наружным диаметром 6 мм и толщиной стенки 0,422 мм, для всасывающей магистрали с наружным диаметром 13 мм и толщиной стенки 0,5 мм, для сливной магистрали с наружным диаметром 10 мм и толщиной стенки 0,5 мм.

3.5 Расчёт элементов конструкции на прочность

3.5.1 Расчёт продольной части рамы на изгиб

Рисунок 3.12 – Схема рамы гидравлического крана

Расчёт рамы на изгиб производят по формуле:

, (3.32)

Рисунок 3.13 – Эпюра изгибающего момента продольной части рамы

где – максимальный изгибающий момент в опасном сечении, Н·мм;

– осевой момент сопротивления для швеллера;

– допускаемое значение напряжения материала рамы на изгиб, МПа; (материал рамы сталь. 45 по ГОСТ 1050-88).

, Н·мм (3.33)

где – нагрузка на раме, Н.

Т. к. в конструкции две части рамы, то:

Н; Р = R1

– длина рамы, мм.

, мм3 (3.34)

Н·мм

мм3

Принимаем швеллер № 16а мм3.

Условие прочности на изгиб рамы выполнено.

3.5.2 Расчёт поперечной части рамы на изгиб

Рисунок 3.14 – Эпюра изгибающего момента поперечной части рамы

, Н·мм (3.35)

Н·мм

мм3

Принимаем швеллер № 16а мм3.

Условие прочности на изгиб рамы выполнено.

3.5.3 Расчёт стрелы на изгиб

, Н·мм (3.36)

где мм( из чертежа).

Н·мм

мм3 (3.37)

Рисунок 3.15 – Эпюра изгибающего момента стрелы:

Lшт – длина от стойки до крепления штока;

Lст – длина от крепления штока до крюка.

Рисунок 3.16 – Сечение стрелы крана

где – ширина сечения стрелы, мм, мм;

- высота сечения стрелы, мм, мм.

мм3

Условие прочности на изгиб стрелы выполнено.

3.5.4 Расчёт диаметра фиксирующего пальца поз. стрелы

Рисунок 3.17 – Сечение фиксирующего пальца

Условие прочности на срез:

, (3.38)

где – нагрузка на фиксирующий палец направляющей, Н;

– площадь поперечного сечения оси, мм2;

– допускаемое значение напряжения пальца на срез. Для Сталь 10 по

ГОСТ 1050-94 ;

– число плоскостей среза.

, мм2 (3.39)

Из формул (3.38) и (3.39) найдём диаметр пальца:

, мм (3.40)

мм

Принимаем мм.

Проверка выбранного фиксирующего пальца:

, (3.41)

Условие выполняется.