РАЗЛIК ГIДРАЦЫЛIНДРАЎ (ГЦ)

1.         РАЗЛIК ГIДРАЦЫЛIНДРАЎ (ГЦ)

Гiдраўлiчныя рухавiкi прызначаны для пераўтварэння энергii цiску патоку рабочай вадкасцi ў механiчную энергiю руху выхаднога звяна (штока гiдрацылiндра).

1.1 Разлiк асноўных параметраў ГЦ

Асноўнымi параметрамi гiдрацылiндраў з’яўляюцца ўнутраны дыяметр цылiндра (дыяметр поршня) D, дыяметр штока d, рабочы цiск, ход поршня L.

Дыяметр поршня вызначаюць па формуле:

P = p*s,

дзе P - зададзенае карыснае намаганне, Н; p - папярэдне прыняты цiск у ГЦ, Па; s - эфектыўная (рабочая) плошча поршня пры рабочым ходзе (калi пераадольваецца зададзенае намаганне), м².

Папярэднi цiск прымаецца з рада намiнальных цiскаў па ДАСТ 12445-80. Пры выбары цiску ўлiчваюць велiчыню пераадольваемага намагання. Мы прымаем p₁ = 4 МПа, p₂ = 6.3 МПа, таму што P₁ = 8 кН, P₂ = 15 кН

Велiчыня эфектыўнай плошчы s залежыць ад канструкцыi ГЦ i вызначаецца па адпаведнай формуле:

s = pd²/4;

(т.ш. у нашым выпадку ГЦ з аднабаковымi штокамi).

Спачатку вылiчваем плошчу s , а потым знаходзiм значэннi D i d . Для разлiку дыяметраў зададзiм адносiны ў залежнасцi ад цiску: пры p > 5 МПа d/D = 0,75;

S₁ = P₁/p₁ = 8000/4000000 = 0.002 м² .

D₁² = (4*S₁)/p .

D₁ = 0.050475 м .

d₁ = D₁*0.75 = 0.037857 м;

S₂ = P₂/p₂ = 15000/6300000 = 0.00238 м²

D₂² = (4*S₂)/p .

D₂ = 0.055073 м

d₂ = D₂*0.75 = 0.041305 м

Знойдзеныя дыяметры акругляюць да блiжайшага стандартнага па ДАСТ 12447-80 (таб. 1.1).

D₁ = D₂ = 65 мм; d₁ =40мм, d₂ = 45 мм;

З умовы захавання падоўжнай устойлiвасцi штока суадносiны памiж ходам поршня L i яго дыяметрам D не павiнны быць болей за 10, г.зн. (L/D) <= 10. У нашым выпадку L/D = 0.4/0.065 = 6,15

З улiкам прынятых стандартных дыяметраў пералiчваем сапраўдны рабочы цiск p:

S₁ = S₂ = (3.14*0.065² )/4 = 0.003317; p₁ = 8000/0.003317 = 2.4121 MПа;

p₂ = 15000/0.003317 = 4.52267 MПа;

1.2 Разлiк ГЦ на трываласць

Разлiкамi на трываласць вызначаюць таўшчыню сценак ГЦ, таўшчыню накрывак (галовак) ГЦ, дыяметр шпiлек цi балтоў для мацавання накрывак.

У залежнасцi ад суадносiн памiж вонкавым дыяметрам Dв i ўнутраным D цылiндры дзеляцца на таўстасценные i танкасценныя. Калi (D_в/D) <= 1.2, ён адносiцца да танкасценных, калi (D_в/D) > 1,2 - да таўстасценных (тут D_в = D + 2*d, дзе d - таўшчыня сценкi ГЦ).

Таўшчыня сценкi d танкасценнага ГЦ вызначаюць па формуле:

d = p_у*D/(2.3*[d] - p_у) ,

цi па спрошчанай формуле

d = p_у*D/(2*[s]),

дзе p_у - умоўны цiск, роўны 1,2*p; [s] - дапушчальнае напружанне расцягвання.

Значэнне [s] прымаюцца ў залежнасцi ад матэрыялу ГЦ (таб.1.2). Для шэрага чугуна [s] = 25 МПа.

p_у1 = 1.2*p₁ = 1.2*2.4121 = 2.895 МПа;

p_у2 = 1.2*p₂ = 1.2*4.52267 = 5.427 МПа;

d₁= p_y1*D₁/(2*[s]) = 2.895*0.065/(2*25)=0.003763 м = 3.763 мм;

d₂= p_y2*D₂/(2*[s]) = 5.427*0.065/(2*25)=0.007055 м = 7.055 мм;

Да вызначаннай таўшчынi сценкi ГЦ неабходна дабавiць прыпуск у 0.5 мм, якi неабходны на апрацоўку ўнутранай паверхнi цылiндра.

d₁ = 3.763+0,5=4.263 мм d₂ = 7.055+0.5=7.555 мм

D_в1 = D₁+ 2*d₁ = 65+2*4.263 = 73.526 мм;

D_в2 = D₂+ 2*d₂ = 65+2*7.555 = 80.11 мм;

D_в1/D₁ = 1,131<= 1.2 - цылiндр танкасценны.

D_в2/D₂ = 1.233 >= 1.2 - цылiндр таўстасценны.

Зробiм пералiк таўшчынi сценкi ГЦ №2

d₂ = 8.022+0.5=8.522

D_в2 = D₂+ 2*d₂ = 65+2*8.522 = 82.04 мм;

D_в2/D₂ = 1.262 >= 1.2 - цылiндр таўстасценны.

Накрыўкi ГЦ звычайна бываюць плоскiмi цi сферычнымi. Плоскую накрыўку разлiчваюць як плоскую круглую пласцiну, замацаваную па контуры i нагружаную раўнамерна размеркаванай нагрузкай. Таўшчыня такой накрыўкi вызначаецца па формуле:

Таўшчыня накрыўкi павiна быць не менш за двайную таўшчыню сценкi цылiндра. У нашага ГЦ накрыўка плоская.

Пры замацаваннi накрывак цылiндраў балтамi цi шпiлькамi дыяметр апошнiх вызначаецца з умовы iх трываласцi на разрыў. Для ГЦ штурхаючага дзеяння :

дзе 1,2 - каэфiцыент, якi ўлiчвае нераўнамернасць папярэдняй зацяжкi балтоў цi шпiлек; n - колькасць балтоў цi шпiлек; [s_р] - дапушчальнае напружанне разрыву (для сталi [s_р] = 15МПа).