2 Специальная часть

2.1 Расчет гидроцилиндра

2.1.1 Выбор исходных данных

Таблица 2.1 Исходные данные

Вариант	Нагрузка (усилие), кН	Рабочее давление, МПа	Скорость рабочей подачи,	Длина хода штока (плунжера), мм	Длина трубопровода
					Всасывания, м	Нагнетания, м	Слива, м
18	103	10	0,03	760	1,5	3,6	3.3

2.1.2 Определение параметров гидроцилиндра

2.1.2.1 Определение параметров гильзы цилиндра [25]

Внутренний диаметр гильзы гидроцилиндра вычисляется по заданному значению расчетной нагрузки и расчетному давлению без учета потерь.

_(2.1)

где

- внутренний диаметр гильзы гидроцилиндра, м;

- заданная нагрузка (усилие) на штоке (плунжере), Н;

- заданное рабочее давление, Па.

D₁=110мм.

Найденное значение округляется до ближайшего нормального, которое выбирается из ряда диаметров для силовых гидроцилиндров.

По ГОСТ 6540-68 принимаем D1 = 110 мм.

2.1.2.2 Определение диаметра штока гидроцилиндра

Диаметр штока выбирается из соотношения

_(2.2)

и округляется до ближайшего значения из рекомендуемых размеров.

_(2.3)

где

- диаметр поршня, м;

- диаметр штока, м.

D₂ = 0,5 * 0,110 = 0,05 м

По ГОСТ 12447- 80, принимаем D₂ = 50 мм

2.1.2.3 Определение параметров узлов уплотнений

В качестве уплотнителей поршня и штока рекомендуется использовать эластомерные материалы – резинотканевые шевронные манжеты (рис. 2.1).

Рисунок 2.1. Шевронные уплотнения

1 - поршень; 2 - уплотнения; 3 - гильза.

Количество манжет назначается в зависимости от уплотняемого диаметра и давления

Для мм-4 штуки.

Среднюю высоту одной манжеты принимаем 5 мм - в уплотнениях с четырьмя манжетами (рис. 2.2).

Рисунок 2.2. Уплотнение поршня

1 - поршень; 2 - гильза; 3 - зазор; 4 - манжета; 5 - армирующее кольцо.

Сила трения для уплотнителей из шевронных манжет определяем по формуле

, (2.3)

где

- сила трения в уплотнениях поршня (штока), Н;

- уплотняемый диаметр (поршня или штока), м;

- количество манжет;

- напряжения силы трения (удельное трение), 0,2 МПа.

Т₁ =3,14 0,110 5 10 ^-3 4 0,2 10 ⁶= 1381.6 Н,

Т₂ =3,14 0,05 5 10 ^-3 4 0,2 10 ⁶= 628 Н,

2.1.2.4 Определение уточненного рабочего давления

1. Определение рабочих площадей поршня и штока

Площадь поршня определяется по формуле

, (2.4)

где

- площадь поршня, ;

- диаметр поршня, м;

Площадь штока определяется по формуле

, (2.5)

где

- площадь штока, ;

- диаметр штока, м;

Давление жидкости в полостях гидроцилиндра с учетом сил трения в уплотнительных узлах поршня и штока при установившемся движении определяется согласно уравнению

_(2.6)

где

- давление в поршневой полости, Па;

- давление в штоковой полости, Па;

и - силы трения соответственно в уплотнении поршня и штока, Н;

и - рабочие площади соответственно поршня и штока, .

Па