Расчет гидроцилиндра подъёма груза

2.1.2 Расчет гидроцилиндра подъёма груза

Диаметр плунжера определяется по формуле:

 (20)

где  – число гидроцилиндров, работающих одновременно; (=1)

 рабочее давление в системе, МПа; (в соответствии с аналогом, принимаем 16 МПа )

 – потери давления (суммарное сопротивление) в напорной линии от насоса до цилиндра, кгс/см²; ;(в соответствии с рекомендацией [2], принимаем=0,5 МПа )

 – механический КПД гидроцилиндра; (в соответствии с рекомендацией [1], принимаем =0,96 МПа )

КПД пары шарнирных подшипников с густой смазкой; (в соответствии с рекомендацией [2], принимаем =0,94 МПа )

В соответствии с рекомендациями [3] принимаем гидроцилиндр с параметрами:

Согласно рекомендации [1] ход плунжера принимаем равным половине максимальной высоты подъёма груза:

 

2.1.3 Расчет поперечного сечения грузовых вил

Грузовые вилы рассчитываются на сложное сопротивление изгибу и растяжению. Опасным считают сечение А – А.-рисунок-2, в этом сечении вилы растягиваются силой:

21)

где  - номинальная грузоподъёмная сила;

 коэффициент динамичности, (в соответствии с рекомендациями [1] принимаем 1,2)

В сечении А – А вилы изгибаются моментом:

 (22)

Напряжение возникающее в опасном сечении вил:

 (23)

где  и  – сечение и момент сопротивления вил.

Согласно рекомендациям [2] принимаем следующие параметры грузовых вил: Ширина =150мм, толщина =60мм.

Тогда момент сопротивления будет равен:

(24)

(25)

Предполагаем, что грузовые вилы изготовлены из Сталь 45 с пределом текучести

Проверка:

Допускаемое напряжение определим по формуле:

 (26)

Условие выполняется.

2.2 Расчет механизма наклона грузоподъемника

Наибольшее усилие по штоку цилиндров наклона грузоподъёмника возникает при обратном повороте грузоподъёмника с грузом, наклонённого вперёд на предельный угол α.

Для расчёта примем следующие положения: центр тяжести груза по высоте находится на середине катков у подъёмной каретки, а по горизонтали – на расстоянии l (рис. 3) от передней спинки вил; центр тяжести каретки с вилами на середине толщины спинки вил; центр тяжести рам грузоподъёмника вместе с цилиндром подъёма – на середине рам.

Примем следующие обозначения, и назначим необходимые данные

=  - вес груза (по заданию); (61740Н)

 - веса соответственно подъёмной каретки с вилами выдвижной рамы с плунжером цилиндра подъёма и траверсы с роликами и наружной рам;

=6468Н, =3175,2Н, =3492,764Н

 - высота от оси поворота грузоподъёмника соответственно до центра тяжести груза и подъёмной каретки с вилами, выдвижной и наружной рам и до оси крепления штока цилиндров наклона к наружной раме; =2,89м,

, ,

где к- масштабный коэффициент равный 32,2

-длина нижней рамы

- расстояние центра тяжести груза от оси рам, равное ;

- расстояние центра тяжести подъёмной каретки от оси рам, равное

;

 - расстояние между шарнирами оси поворота грузоподъёмника и штока цилиндра и штока цилиндра наклона на наружной раме;

,

 

а – расстояние по горизонтали от середины рам до центра поворота грузоподъёмника;

 - усилие по штокам цилиндров;

φ - угол наклона цилиндра с учётом угла наклона грузоподъёмника вперёд на угол α=2⁰ , φ=35⁰

Составим уравнение моментов около шарнира А (рис. 3)

 (27)

Рисунок 3. Схема действия сил в механизме наклона грузоподъемника

Решая это уравнение относительно , получим суммарное усилие по штокам цилиндров наклона.

Следовательно в результате решения уравнения получаем: