Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет автомобильно-дорожный
Кафедра наземных транспортно-технологических машин
Курсовая работа
МОДЕРНИЗАЦИЯ ГИДРОПРИВОДА
СТАНКА ДЛЯ РЕЗКИ АРМАТУРЫ
Вариант №1
Работу выполнила студентка
Гр. 2-НТТС-3
Волков Д.Н.
Руководитель
Кан. тех. наук, доцент
Чмиль В.П.
Санкт-Петербург
2015 Содержание
Исходные данные…….………………………………………………………....3
Исходная гидравлическая схема станка для резки арматуры ….……....4
Сила полезного сопротивления на штоке силового гидроцилиндра......6
Выбор насоса. ……………………………………………...…….……......8
Выбор гидроцилиндра………………………………………………........10
Оценка надёжности исходного гидромеханизма и техническое решение по ее повышению…………………………………………….…………...11
Оценка надёжности модернизированного гидромеханизма…………..14
Расчет и выбор пневмогидроаккумулятора ……………………………16
Заключение………………………………………................................................18
Список использованной литературы……………………………………….......19
Исходные данные
|
№ |
Параметр |
Обозначение |
Единицы измерения |
Вариант №1 |
|
1 |
Максимальный диаметр разрезаемой арматуры |
d |
мм |
25 |
|
2 |
Марка материала арматуры |
|
|
Ст3 |
|
3 |
Производительность (число раб ходов в мин) |
П |
расход/мин |
10 |
|
4 |
Рабочее давление в гидросистеме |
р |
МПа |
30 |
1. Исходная гидравлическая схема станка для резки арматуры
Рис.1. 1.- педаль управления; 2.- гидрораспределитель Р4/2; 3.- гидронасос; 4.-фильтр Ф; 5.-предохранительный клапан; 6. - Ц гидроцилиндр одностороннего действия; 7.- держатель ножа; 8.- манометр; D – диаметр цилиндра; Х – ход поршня; Rпс – сила полезного сопротивления; Vшт – скорость штока.
При работающем двигателе насос 3 нагнетает рабочую жидкость в систему. В зависимости от положения золотника распределителя 2 жидкость поступает через фильтр 4 в бак ( педаль опущена) , либо в поршневую полость цилиндра 6.
При поступлении жидкости в рабочий цилиндр поршень осуществляет
рабочий ход, максимальная величина которого ограничивается КП 5, который который открывает сливное отверстие в бак.
В исходное положение поршень возвращается пружиной.
Золотник распределителя 2 управляется с помощью педали 1. При нажатии педали происходит рабочий ход поршня; при ослаблении – поршень возвращается в исходное положение под действием пружины.
Сила полезного сопротивления на штоке силового гидроцилиндра
Допускаемое напряжение на срез [ cр] = (0.3…0.35) * т , где
т – предел текучести материала арматуры, для Ст3 составляет т = 240 Мпа
[ cр] = 0,35 * 240 = 84 Мпа
Угловые прочности арматуры в опасном сечении площадью F при
срезе:
cр = P/Fср < [ cр] = 84 Мпа
Отсюда находим допускаемое технологическое усилие:
[P] = [ cр] * Fср = [ cр] * п * d^2 / 4 =
= 84 * 10^6 * 3,14 * 0,025^2 / 4 = 41,212 кН
Сила полезного сопротивления при резке арматуры :
Rпс = [P] * Kд = 41,212 * 1,2 = 49,45 кН
где Кд – коэффициент динамичности, в зависимости от диаметра арматуры Кд = 1,2 ….1,4. С учетом силы сопротивления сжатия возвратной пружины
Кд можно принимать1,5 .
Ход пружины Х гидроцилиндра (подвижного штока) принимаем равным диаметру арматуры d, т.е. Х = 25 мм = 0,025 м.
V - перемещение поршня Vп (м/c) определяем по формуле :
Vп = L / 60
где L – путь ножа, проходящий за одну минуту (м/мин). Полный путь штока ( ножа ) с учетом обратного хода:
L = 2ПХ = 2 * 10 * 25 = 500 мм = 0,5 м
Здесь: 2 – число ходов рабочего цикла
П = 10 – число рабочих ходов в минуту (исходные данные)
Х = 25 мм – ход поршня в одну сторону.
Тогда средняя скорость выдвижения штока (ножа):
Vшт = 0,5/60 = 0, 0083м/c
Время рабочего хода : tp = Х/Vшт = 0,025/0,0083 = 3,01 = 3 с