Разлік гідрацыліндраў (ГЦ)

1. Разлік гідрацыліндраў (ГЦ)

Гідраўлічныя рухавікі прызначаны для пераутварэння энергіі ціску патоку рабочай вадкасці ў механічную энергію руху выхаднога звяна (штока гідрацыліндра).

1.1 Разлік асноўных параметраў ГЦ

Асноўнымі параметрамі гідрацыліндраў з'яўляюцца ўнутраны дыяметр цыліндра (дыяметр поршня) D, дыяметр штока d, рабочы ціск, ход поршня L.

Дыяметр поршня вызначаюць па формуле:

P=p×S (1.1)

дзе Р – зададзенае карыснае намаганне, Н;

р – папярэдне прыняты ціск у ГЦ, Па;

S – Эфектыўная (рабочая) плошча поршня пры рабочым ходзе (калі пераадольваецца зададзенае намаганне), м².

Папярэдні ціск прымаецца з рада намінальных ціскаў па ДАСТ 12445 80: 1,6;2,5; 4,0; 6,3; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 32,0; 40,0; 50,0; 63,0 МПа. Пры выбары ціску ўлічваюць велічыню пераадольваемага намагання. Пры Р1 = 9 кН прымаем р1=2.5

МПа..Р1=Р2,зн р1=р2

Велічыня эфектыўнай плошчы S залежыць ад канструкцыі ГЦ і вызначаецца па адпаведных формулах: для ГЦ з аднабаковым штокам пры падачы рабочай вадкасці ў поршневую поласць:

S=π D²/4 (т.ш. у нашым выпадку ГЦ з аднабаковымі штокамі). (1.2)

Спачатку вылічваем плошчу s, а потым знаходзім значэнні D і d. Для разліку дыяметрау зададзім адносіны у залежнасці ад ціску: пры р<5 Мпа d/D=0.5;

S1=Р1/р1=9000/250000000=0.0036м

D² = (4*S)/π. (1.3)

D₁=м.

d1=D1*0, 5=0.034 м;

S2=Р2/р2=0.0036м.

D2 =м.

d2=D2*0.5=0.034м.

Знойдзеныя з формул дыяметры D і d акругляюць да бліжэйшага стандартнага па ДАСТ 12447-8О.

Прымаем D1=D2=65 мм ; d1=32 мм, d2=32мм;

3 умовы захавання падоўжнай устойлівасці штока суадносіны паміж ходам поршня L і яго дыяметрам D не павінны быць болей за 10, г.зн. (L/D)<=10:

L/D=105/65=1.6<10

3 улікам прынятых стандартных дыяметраў D1, D2 і d1, d2 сапраўдны рабочы ціск р:

S₁=S2= (3.14*0.065)/4=3.32*10^-3 м²

р_с=P1/S1=9*10³/3.32*10^-3=2.7 МПа; (1.4)

1.2 Разлік гідрацыліндраў на трываласць

Разлікамі на трываласць вызначаюць таўшчыню сценак ГЦ, таўшчыню накрывак (галовак) ГЦ, дыяметр шпілек ці балтоў для мацавання накрывак.

Па нормах Дзяржтэхнадзора пры разліку ГЦ на трываласць абмяжоўваюцца ўлікам толькі сіл ад ціску вадкасці без уліку знешніх сіл.

Корпус ГЦ вырабляецца з розных матэрыялаў, але часцей за ўсё са стальных труб ці паковак. Пры ціску рабочай вадкасці да 20 МПа прымяняюць стальныя трубы, пры ціску звыш 20 МПа -каваныя стальныя трубы. Штокі і поршні ГЦ вырабляюць са стальных паковак.

У залежнасці ад суадносін паміж вонкавьм дыяметрам Dв і ўнутраным D цыліндры дзеляцца на таўстасценныя і танкасценныя. Калі (Dв/D)<=1,2, ён адносіцца да танкасценных, калі (Dв/D)>1,2 – да таўстасценных.

Таўшчыню сценкі δ танкасценнага ТЦ вызначаюць па формуле:

δ =P_уD/(2,3[σ]- P_у) (1.5)

дзе Р_у – умоуны ціск, роўны (1,2-1,3)Р ;

[σ] – дапушчальнае напружанне расцягвання.

δ₁ =P_у1D1/(2,3[σ]- P_у1)=3.375*10⁶ *0.065/(2.3*90*10⁶-3.375*10⁶=1.1 мм;

δ2=РУ2D2/(2.3[σ]-РУ2)= 3.375*10⁶ *0.065/(2.3*90*10⁶-3.375*10⁶=1.1 мм;

Да вызначаных па формуле (1.3) таўшчынь сценак ГЦ неабходна дабавіць прыпуск у (0,5-1)мм, які неабходны на апрацоўку ўнутранай паверхні цыліндра. З улікам гытага маем:

δ₁ =2 мм; δ2=2 мм;

Вызначым вонкавыя дыяметры:

D_в1=D1+2δ₁=65+2*2=69 мм; (1.6)

Dв2=D2+2δ2=65+2*2=69 мм; (1.7)

Dв1/D1=1.06< =1.2- цыліндр танкасценны.

Dв2/D2=1.06< =1.2-цыліндр танкасценны.

Накрыўкі ГЦ звычайна бываюць плоскімі ці сферычнылі. Плоскую накрыўку разлічваюць як плоскую круглую пласціну, замацаваную па контуры і нагружаную раўнамерна размеркаванай нагрузкай. Таўшчыня такой накрыўкі вызначаецца па формуле:

δ_{накрыўкі}=0,433D; (1.8)

δ_накр1=0,433*65=5.5 мм;

δнакр2=0.433*65=5.5 мм;

Таўшчыня накрыўкі павінна быць не менш за двайную таўшчыню сценкі цыліндра.

Пры замацаванні накрывак (галовак) цыліндраў балтамі ці шпількамі дыяметр апошніх вызначаецца з умовы іх трываласці на разрыў. Пры гэтым для ГЦ штурхаючага дзеяння:

d_б1=D1=65=3.9мм; (1.9)

d_б2=D₂=65=3.9мм (1.10)

дзе 1.2- каэфіцыент, які ўлічвае нераўнамернасць папярэдняй зацяжкі балтоў ці шпілек; n - колькасць балтоў ці шпілек; [σ_p] - дапушчальнае напружанне разрыву(для сталі [σ_p]= (ІЗ0-150) МПа).