2.6.4Расчет на прочность крепления гидроцилиндра к машине

Различные условия нагружения гидроцилиндров обусловливают различные способы их крепления на технологическом оборудовании. Способ крепления оказывает существенное влияние на эксплуатационные показатели гидропривода и ведомого механизма, поэтому:

1. на штоке не должны возникать радиальные нагрузки;

2. шток не должен терять устойчивость в выдвинутом положении.

1. Определение типа установки и крепления гидроцилиндров к машине, диаметра болтов для крепления гидроцилиндра к машине [15, 18]

Рисунок 2.6 Установка гидроцилиндров на фланцах

Гидроцилиндры могут быть:

1. жестко закрепленные;

2. шарнирные.

Виды жестко закрепленных гидроцилиндров:

1. на лапах (рис. 2.7,б);

2. на фланцах (рис. 2.6, 2.7,а);

3. на цапфах (рис. 2.7,в);

4. на поворотных осях или со сферической проушиной (рис. 2.7,г).

Лапы могут быть у:

1. основания гидроцилиндра или по его оси

2. головки гидроцилиндра или у гильзы.

При торцевом креплении гидроцилиндра используют фланец:

1. у передней головки;

2. посредине;

3. у задней головки.

Рисунок 2.7. Способы монтажа гидроцилиндров

Цилиндры, установочная плоскость которых расположена у основания, под действием нагрузки могут деформироваться (рис. 2.8). Поскольку это приводит к увеличению трения и изнашивания, предпочтительно применять цилиндры с осью штока, которая лежит в установочной плоскости. Опасные радиальные нагрузки при недостаточной жесткости опоры, в случае применения жесткой опоры эти нагрузки исключаются. [22]

Рисунок 2.8 Виды нагружения штоков гидроцилиндров

Несовпадение траекторий движения конца штока и ведомого звена механизма приводит к появлению радиальных усилий на штоке. Поэтому возникает ускоренный износ гильзы, поршня, штока, направляющих втулок, и уплотнений.

Если при жестком креплении штока нельзя избавиться от радиальных нагрузок на шток, необходимо применение подвижных переходных крепежных элементов (вилкообразные головки, серьги). [16]

В случае, когда болтовое соединение нагружено поперечной силой, болты работают на срез и смятие. Диаметр стержня болта определяют из условия

,

(2.31)

где

– диаметр болта, м;

– число плоскостей среза болта, 1…2;

– число болтов;

– допускаемое напряжение на срез стержня болта, Па;

,

(2.32)

где

– предел текучести, Па.

– усилие на штоке, Н;

Принимаем по ГОСТ параметры болта. [18]

Определяем наибольшее напряжение от сжатия и изгиба

,

(2.33)

где

– наибольшее напряжение от сжатия, Па;

– рабочая нагрузка, Па;

– площадь расчетного сечения штока, ;

– наибольший прогиб под нагрузкой, м;

– момент сопротивления сечения штока, ; [15]

Определение коэффициента запаса прочности

.

(2.34)

2.7Расчет трубопроводов

2.7.1Определение проходных сечений трубопроводов

Трубопроводы предназначены для соединения гидроаппаратов между собой. По назначению трубопроводы бывают напорные, всасывающие и сливные.

Внутренние диаметры трубопроводов определяются по величине расчетного расхода и допустимой расчетной скорости:

1. на линии нагнетания диаметр трубопровода определяется по расходу и допустимой скорости .

2. на линии слива диаметр трубопровода определяется по расходу и допустимой скорости ;

3. на линии всасывания диаметр принимается равным .

В зависимости от номинального давления (см. раздел 2.1) выберем рекомендуемые скорости в магистралях: напорной, всасывающей и сливной.

Трубопроводы предназначены для соединения гидроаппаратов между собой. По назначению трубопроводы бывают напорные, всасывающие и сливные (см. табл. 2.4).

Таблица 2.4

Максимальные скорости течения масла в трубопроводах

Трубопровод	м/с
Всасывающий	1,2
Сливной	2,0
Напорный при давлениях, МПа <2,5 <5,0 <10,0 >15,0	3 4 5 8…10

Внутренний диаметр трубопровода определим через расход масла по формуле

,

(2.35)

где

– внутренний диаметр трубопровода, м;

– расход жидкости, ;

– скорость потока рабочей жидкости, .

Внутренние диаметры трубопроводов определим по формулам

во всасывающей линии ;	(2.36)
в напорной линии ;	(2.37)
в сливной линии	(2.38)

Полученные результаты округлим до ближайшего большего значения из стандартного ряда.