1.Исходные данные

Тип применяемого насоса: двойного действия

_{Давление нагнетания в системе:}

_{Насос: Пл2}

_{Частота вращения в системе:}

_{Усилие на штоке гидроцилиндра при рабочем ходе:}

_{Максимальная скорость поршня:}

_{Ход штока гидроцилиндра:}

_{Способ регулирования: Дроссель на входе – выходе гидроцилиндр.}

_{Коэффициент полезного действия:}

_{Гидроцилиндра:}

_{Пластинчатого насоса:}

Принятые обозначения основных параметров и их размерности.

F – площадь поршня

P – сила (Н);

P – давление (МПа),

Q – расход, подача насоса

S – ход поршня (мм);

U – скорость движения

n – частота вращения вала

D – диаметр цилиндра (мм);

d – диаметр штока (мм);

q – удельный рабочий объем насоса

t – толщина стенок (мм);

_{- КПД гидроцилиндра}

_{- КПД насоса}

2. Определение общих параметров гидропривода

_{Мощность на входе гидропривода, т.е. механическая мощность развиваемая гидроцилиндром при установившейся скорости:}

_{Гидравлическая мощность на входе в гидроцилиндр:}

_{Усилие, развиваемое гидроцилиндром:}

Отсюда диаметр поршня гидроцилиндра:

При изготовлении следует выбрать диаметр ближайший большой по ГОСТ 12447-80 [С-8].

_{Ближайший из списка нормальных диаметров (мм) деталей подвижных уплотняющих цилиндрических пар (поршни, плунжеры, штоки, золотники и т.п.) выбирается}

_{Производительность насоса для обеспечения заданных скоростей гидроцилиндра должна быть:}

3. Расчет гидроцилиндра

3.1. Определение основных параметров гидроцилиндра

_Рис.1

_{Площадь поршня:}

_{Принимаем: 32см2}

_{где - D в мм}

Площадь штоковой полости:

_{Принимаем: D=2d}

_Где

_{соответственно силы давления, действующие со стороны поршня и штока при максимальном давлении;}

_{соответственно площади поршня и штоковой полости гидроцилиндра;}

_{соответственно диаметры поршня и штока.}

_{Основные параметры цилиндров регламентируются ГОСТ 6540-80}

_{Из ряда диаметров поршня D выбираем D=63мм.}

_{Из ряда диаметров штока d выбираем d=32мм.}

_{3.2. Расчет демпфера гидроцилиндра для предотвращения соударения поршня и дна гидроцилиндра}

_Рис.2

_{Скорость движения ГЦ, которую необходимо погасить:}

_{площадь торможения,}

_{расход через дроссель торможения}

_{Можно принять dк=(0.6÷0.5)D}

_{Принимаю dк=0.6*D=38мм}

_{Перепад давления практически не меняется и равен давлению нагнетания в системе}

_{коэффициент сужения;}

_{Принимаю}

_{3.3. Расчет на прочность и устойчивость гидроцилиндра}

_{3.2.1. Определение толщины стенок}

_{Минимально допустимая толщина стенок (мм) определяется по формуле:}

Принимаем: 7мм

_где:

_{t – толщина стенки (мм)}

_{р – давление в гидроцилиндре}

_1МПа=10.2

_{по ГОСТ 535-88 для ст. 3}

_{d=4 см – внутренний диаметр гидроцилиндра}

_{КБ=2.5 – коэффициент безопасности}

_{Принимается толщина стенок ГЦ t=7мм}

_{3.3.2. Определение деформации стенок ГЦ}

_{Под действием давления стенки цилиндра деформируются, что может привести нарушению работы поршня.}

_{Диаметральная деформация (мкм) стенок толщиной t (мм) цилиндра с внутренним диаметром D (мм) под действием внутреннего давления р (МПа) находится по следующим формулам:}

_{3.3.3. Расчет штока на продольную устойчивость}

_{Критическая сила на шток ГЦ, при которой происходит потеря устойчивости}

_где

_{к – коэффициент, зависящий от крепления гидроцилиндра}

_{к=1, если заделка жесткая, иначе к=2}

_{Е – модуль упругости материала}

_{L – длина ГЦ с выдвинутым штоком с учетом толщин крышек и поршня}

_мм

_{J – момент инерции}

_{Для стали E=22*105}

_Fкр=кН

_{Fкр>Р – спроектированный ГЦ устойчив.}

_{3.3.4. Расчет соединения крышек}

_{3.3.4.1. Расчет на герметичность}

_{Расчет производят по условию герметичности соединения.}

_где

_{D и Dн – соответственно наружный и внутренний диаметры;}

_{- коэффициент, учитывающий возможное повышение давления (обычно = 0.2)}

_zP=H

_{Крышки цилиндра крепятся к корпусу цилиндра при помощи болтового соединения. Число болтов на одной крышке принимаем равным 4.}

_{В данном случае болт работает на растяжение, т.к. на него действует продольная сила Р, которая равна:}

_где

_{- площадь поршня.}

_{Ррасч – расчетное давление.}

_{По условию прочности:}

_{где n – число болтов}

_{dб – внутренний диаметр болта (резьбы)}

_{- допустимое напряжение растяжения}

_{Принимаем dб=8 мм}

_Болт