- •Расчетно-пояснительная записка
- •Содержание
- •Введение
- •1. Описание конструкции пресса
- •2. Описание структуры и работы гидропривода
- •3. Описание электрической принципиальной схемы управления пресса
- •4. Анализ тактограммы системы управления
- •5. Расчетная часть
- •5.1. Расчет усилия вырубания
- •5.2. Расчет усилий, действующих на скалку с ударником
- •5.3. Определение диаметра штока силового гидроцилиндра скалки
- •5.4. Определение производительности насоса и выбор насоса
- •5.5. Определение толщины стенок гидроцилиндра и его наружного диаметра
- •5.6. Определение хода поршня гидроцилиндра поворота ударника
- •5.7. Определение диаметра гидроцилиндра поворота ударника
- •5.8. Определение диаметров трубопроводов
- •5.9. Проверочный расчет давления насоса
- •5.10.Проверочный расчет длительности тактов
- •5.11. Определение мощности привода насоса
- •5.12. Определение производительности пресса
- •Заключение
- •Литература
5.6. Определение хода поршня гидроцилиндра поворота ударника
Требуемая
длина хода поршня
гидроцилиндра поворота определяется
из формулы (5.15).
,
(5.15)
Где:
-
модуль зацепления, (м);
-
угол поворота ударника в радианах;
-
наружный диаметра скалки, (м);
- длина хода поршня, (м).
м.
5.7. Определение диаметра гидроцилиндра поворота ударника
,
(5.16)
Где:
-
диаметр гидроцилиндра поворота ударника,
(м);
-
время поворота ударника, (с);
- длина хода поршня, (м);
- производительность насоса, (м3/с).
.
20
Диаметр
уточняем в соответствии со стандартным
рядом (таблица 5.2), и принимаем
.
5.8. Определение диаметров трубопроводов
Диаметры трубопроводов определяются по формуле:
(5.17)
Где:
-
диаметры трубопровода, (м);
-
допустимая скорость движения масла,
(м/с);
- производительность насоса, (м3/с).
При
определении диаметров трубопровода,
его разбивают на три участка, которые
имеют следующие режимы работы: всасывание,
нагнетание и слив. Для всасывания
,
для слива
,
для нагнетания
назначается в зависимости от давления
(таблица 5.5).
Таблица 5.5
Значения допускаемой скорости движения масла.
Давление нагнетания МПа |
4 |
6,3 |
10 |
12,5 |
Допускаемая
скорость |
2,7 |
3,2 |
4 |
4,5 |
Рассчитываем диаметры трубопроводов:
Так как режимы работы трубопроводов разные, то и диаметры трубопроводов получаются разные. Из этих значений берется наибольшее и с учётом стандартного ряда (таблица 5.2), выбираем dтр=16мм.
21
5.9. Проверочный расчет давления насоса
Потери
давления масла в магистрали
(МПа),соединяющей насос с нижней полостью
гидроцилиндра вырубания определяется
по формуле:
,
(5.18)
Где:
-
потери в трубопроводах (
);
-
потери в соединениях (
);
-
потери в золотнике (
).
,
Достаточность
давления (
)
создаваемого насосом в магистрали
проверяется по формуле (5.19) для третьего
такта, в котором требуется иметь
максимальное давление масла в гидроцилиндре
вырубания. Должно выполняться условие
.
;
(5.19)
Где:
- давление воздуха в верхней полости
цилиндра вырубания,
(МПа);
-
масса ударника, (150 кг);
-
ускорение силы тяжести, 9,8 м/с2.
-
сила трения в уплотнениях гидроцилиндра,
определяется из выражения:
Где: =100 - 120 кН/м2 – удельное давление кольца на стенку цилиндра;
-
количество колец (3 – 5 шт.);
-
высота кольца (5 – 6 мм);
- диаметр силового цилиндра, (м);
-
коэффициент трения (1,05 – 1,08);
2 - учитывает силы трения в уплотнениях цилиндра и плавающего
поршня;
- полезная сила гидростатического давления в гидроцилиндре
вырубания материала;
- диаметр штока.
Рассчитаем
силу трения в уплотнениях гидроцилиндра.
Принимаем
=110
кН/м2 ,
z=4,
=5
мм,
=1,05.
Ртр=(3,14*110*103*4*0.005*0.16*1.05)*2=2321H
22
Полезная сила гидростатического давления равна суммарной силе приложенной к скалке и расчитана ранее по формуле (5.5)
Рассчитаем достаточность давления ( ) создаваемого насосом в магистрали по формуле (5.19):
Вывод: насос создаёт достаточное давление в магистрали (оно не превышено), т.к. выполняется условие Рн> .
