3.1.6. Расчёт основных параметров гидромолота простого действия

Энергия, необходимая для подъёма ударной части, Нм:

, (3.1)

где – сила тяжести ударной части молота, ; -коэф-фи­циент механических потерь при движении ударной части ; - максимальная высота подъёма ударной части, м.

Потребляемая мощность каждого электродвигателя определяется по формуле, Вт (кгм²с³):

, (3.2)

где – производительность одного насоса на выходе, м³/с;

– максимальное давление в гидросистеме, Н/м²;

– к.п.д. электродвигателей ( =0,925);

– гидромеханический к.п.д. насосов ( =0,92);

, (3.3)

где – максимальный рабочий объём каждого насоса, м³/об;

– частота вращения вала электродвигателя об/с;

– объёмный к.п.д. насосов ( =0,95).

Частота ударов молота, с^-1:

, (3.4)

где – коэффициент гидравлических молотов ( =0,95).

Далее определяется время разгона ударной части вверх.

; ;

; ;

; ;

. (3.5)

В приведённых формулах – ускорение, м/с²; -сила тяжести ударной части, Н; – время торможения ударной части, с; – суммарная площадь штоков рабочих цилиндров, м².

Суммарная площадь поперечного сечения штоков рабочих цилиндров рассчитывается с использованием следующих зависимостей:

; ;

; ;

;

,

откуда . (3.6)

Площадь поперечного сечения одного штока составляет, м2:

,

где – количество штоков.

Время цикла и время падения ударной части определяются по формулам, с:

или , .

Диаметры штока и поршня определяются из соотношений, м:

и ,

где – площадь одного поршня, м²:

,

где – давление слива, значение которого при практических расчётах можно принимать равным 0,5 МПа (0,59,8110 ⁵ Н/м²).

Путь разгона ударной части вверх находится из уравнения, м:

.

Скорость ударной части в конце разгона, м/с:

. (3.7)

Полезный объём аккумулятора находится из уравнения, м³:

, (3.8)

где – количество циркулирующей жидкости в аккумуляторе, м³/с.

Ход поршня аккумулятора составляет, м:

, (3.9)

где – диаметр поршня аккумулятора, м.

Время зарядки аккумулятора, с:

. (3.10)

Далее определяется путь торможения поршня рабочего цилиндра, м:

,

где – масса поршня, кг; - сила, возвращающая поршень в исходное положение, Н.

;

, (3.11)

где – сила тяжести поршня, Н.

Скорость жидкости в напорном рукаве, м/с:

, (3.12)

где – внутренний диаметр напорного рукава, м.

Скорость возвращения рабочих цилиндров в исходное положение, м/с:

. (3.13)

Время возвращения рабочих цилиндров в исходное положение, с:

. (3.14)

Суммарное время зарядки аккумулятора и возвращения рабочих цилиндров в исходное положение составляет

; ,

следовательно, время цикла, с:

(3.15)

и частота ударов в минуту:

. (3.16)

Коэффициент использования мощности, %:

,

где – теоретическая частота ударов, .

Скорость жидкости в сливном трубопроводе (до аккумулятора слива), м/с:

, (3.17)

где – внутренний диаметр сливного трубопровода, м.

Вместимость сливного аккумулятора, м³, определяется из уравнения

, (3.18)

где – время возвращения рабочих цилиндров на пути ,с;

.