5. Расчет объемного гидропривода.

Основными параметрами, характеризующими поток рабочей жидкости в гидроприводе, является расход и давление. От величины расхода зависит скорость движения выходного звена. Давление жидкости определяется внешней нагрузкой (масса автомобиля), действующей на выходное звено.

Подберём параметры гидроцилиндра из условия грузоподъёмности 3000кг по МН 2255-61.

Исходные данные:

N = 3000кг–нагрузка;

L = 500 мм–ход поршня;

d = 50мм–диаметр штока;

D = 100мм–диаметр цилиндра;

Ход штока –1200мм;

Максимальное усилие –8000 кг;

Скорость перемещения штока исполнительного цилиндра –10 см/с =600см/мин

Подбираем параметры шестеренного насоса типа НШ:

1. Определяем расход жидкости исполнительного гидроцилиндра, см³/мин

2. Исходя из этого выбираем марку насоса НШ-64: Рабочий объем–V_H=64см³/об;

Частота вращения –n_H=2000об/мин;

Объемный КПД – η_V =0,96.

3. Рассчитываем подачу насоса:

Так как подача насоса больше расхода исполнительного гидропривода Q_H>Q_И,тонасос марки НШ-64подходит для данного гидропривода.

4. Момент на валу двигателя:

где ∆P – перепад давления;

η_Н – полный КПД насоса:

где η_мех – механический КПД;

η_Г – гидравлический КПД.

5. Мощность насоса:

где ∆Р = 10,8 МПа – перепад давления в гидросистеме;

Q_H=122880см³/мин – подача насоса;

η_H= 0,857 – КПД насоса.

Т.о. был выбран шестеренчатый насос НШ-64, мощность которого равна 25,8 кВт.

6. Выбор электродвигателя.

По мощности и частоте вращения насоса подбираем электродвигатель привода:

Тип электродвигателя : АО-2-72-2

Номинальная мощность – 30кВт;

Частота вращения – 2900 об/мин;

Момент инерции муфты – М_{ин муфт}= 0,4кг·см²;

Момент инерции ротора – М_{ин рот.}= 0,55кг·см²;

Коэффициент перегрузки – М_H/М_Д= 1,1.

7. Проверка опасных сечений конструкции. Расчетная схема осей каретки:

Материал Ст 35

Рис.3

1. Определяем опасное сечение:

Нагрузка (Р), на оси каретки, распределена равномерно, значит на одну ось действует нагрузка Р/2.

Находим реакции опор и строим эпюру изгибающих моментов М_Х.

Ось каретки имеет два силовых участка:

1 участок: 0≤Z₁≤l/2 M_X1 = R_B∙Z₁ 2 участок: 0≤Z₁≤l/2 M_X1 = R_A∙Z₂

при Z₁=0M_X1 = 0 приZ₁=0 M_X2 = 0

при Z₁=l/2 M_X1 = R_B∙ l/2 =P/4∙l/2 приZ₂=l/2 M_X2 = R_A∙ l/2 =P/4∙l/2

Схема оси и эпюра изгибающих моментов показана на рис 3

Опасное сечение, где , но т.к. ось упрочнена пластиной длинойl₁, то опасным будет сечение по краям этой пластины, где

l = 440 мм

l₁ = 400 мм

2. Составляем условие прочности при изгибе:

3. Определяем допускаемое напряжение:

σ_T = 220 H/мм² – предел текучести;

n_T = 3 – коэффициент запаса прочности.

4. Из условия прочности определяем размеры поперечного сечения:

для круглого сечения:

Расчетная схема осей тележки:

Материал Ст- 35

Рис. 4

1. Определение опасного сечения:

Нагрузка на пары осей тележки (1-4 и 2-3) распределена равномерно. Величины нагрузки на оси изменяются в зависимости от положения каретки. Будем считать, что вся нагрузка (Р) распределена на одной из пар осей тележки 1-4 или 2-3 (каретка смещена в крайнее правое или крайнее левое положение).

Строим эпюры изгибающих моментов М_Х.

Ось имеет один силовой участок:

0 ≤ Z₁ ≤ l/2 M_X1 = – P/2∙Z

при Z₁= 0M_X1 = 0

при Z₁=l M_X1 = P/2∙l

Схема оси и эпюры изгибающих моментов показана на расчетной схеме рис. 4. Опасным будет сечение, где

l = 30 мм

2. Из условия прочности определяем размеры поперечного сечения:

для круглого сечения:

Принимаем диаметры осей тележки и каретки:

тележки d = 28мм;

каретки d = 40мм