Расчет механизма изменения вылета

Исходные данные

1. ВылетL_max = 5.5 м., L_min=2.5 м.

2. Грузоподъемность G_max = 4 тс.,G_min = 0.8 тс.

3. Скорость подъема V_max= 15.5 м/мин., V_min=2.3 м/мин

4. Скорость изменения вылета V_в = 15 м/с

5. Высота подъема H = 5м.

6. Длина стрелы L_с= 6.2 м

7. Давление в гидросистеме P = 20 мПа.

8. Расположение цилиндров – П

9. Количество цилиндров – 1

10. Геометрические размеры размещения гидроцилиндров механизма изменения вылета крана:

a= 1м.,b= 3 м., R= 1 м.

Рис. 1 Расчетная схема механизма изменения вылета для определений усилий на штоке гидроцилиндра при параллельном расположении гидроцилиндра.

G-грузоподъемность, G_с– вес стрелы.

Решение

Расчет механизма изменения вылета

Расчет гидросистемы начинается с определения максимальных нагрузок на шток гидроцилинлра при рабочем движении механизма изменения вылета. Для этого изображается схема сил, которые действуют на шток гидроцилиндра в зависимости от его положения. Расчет выполняется для двух положений стрелы:

- при максимальном вылете L_maxи минимальной грузоподъемностиG_min .

- при минимальном вылете L_minи максимальной грузоподъемностиG_max .

На рис. 1 показаны схемы сил, которые действуют на шток для различных вариантов механизмов изменения вылета. Согласно этим схемам сила на шток гидроцилиндра определяется из уравнения равновесия стрелы для момента сил относительно ее шарнирной опоры.Для схемы, показанной на рис.1 усилие для изменения вылета:

где G_c – вес стрелы; h_min(max) – плечо действия силы на штоке гидроцилиндра при минимальном и максимальном вылете стрелы.

Все стрелы от величины максимальной грузоподъемности крана:

G_c=(0.15…0.2)*G_max,

G_c=(0.15…0.2)*

Для определения плеча действия силы на штоке гидроцилиндра по геометрическим параметрам согласно размерам , данным в задании, схема механизма изменения вылета изображается в двух положениях в масштабе.

h_max=

h_min =

N_max

N_min

Т.к. количество цилиндров =

Расчет диаметра поршня

По заданной расчетной нагрузке и давления с учетом механического КПД определяем диаметр поршня гидроцилиндра:

Подставляя данные получим:

D =

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного диаметра, который выбирается из ряда значений: 10; 16; 20; 32; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200 мм.

Принимаем стандартный диаметр поршня D =

Выбор диаметра штока

Диаметр штока выбираем с учетом длины хода цилиндра по соотношению:

d=(0.4…0.5)*D;

Подставляя данные получим:

d=

Диаметр штока округляем до ближайшего стандартного значения из вышеуказанного ряда, и получаем d=

Расчет давления в рабочей полости цилиндра

Минимальное давление в рабочей полости гидроцилиндра:

Подставляя значения получим:

p_min

Выбор типоразмера насоса

По минимальному необходимому давлению p_min= МПа, и определенной подаче q=л/мин выбираем типоразмер насоса. Принимаем

Расчет емкости бака

Для открытой гидравлической схемы емкостью бака для рабочей жидкости выбирается с учетом обеспечения установившегося теплового режима по формуле:

В нашем случае емкость бака

Принимаем емкость бака

Выбор кратности полиспаста

Тип полиспаста механизма подъема выбирают в зависимости от типа крана и его грузоподьемности. Для данной грузоподъемности для стрелового крана принимаем сдвоенный полиспаст a = с кратностью i =

Исходные данные

1. ВылетL_max = 5.5 м., L_min=2.5 м.

2. Грузоподъемность G_max = 4 тс.,G_min = 0.8 тс.

3. Скорость подъема V_max= 15.5 м/мин., V_min=2.3 м/мин

4. Скорость изменения вылета V_в = 15 м/с

5. Высота подъема H = 5м.

6. Длина стрелы L_с= 6.2 м

7. Давление в гидросистеме P = 20 мПа.

8. Расположение цилиндров – П

9. Количество цилиндров – 1

10. Геометрические размеры размещения гидроцилиндров механизма изменения вылета крана:

a= 1м.,b= 3 м., R= 1 м.

Рис. 1 Расчетная схема механизма изменения вылета для определений усилий на штоке гидроцилиндра при параллельном расположении гидроцилиндра.

G-грузоподъемность, G_с– вес стрелы.

Решение

Расчет механизма изменения вылета

Расчет гидросистемы начинается с определения максимальных нагрузок на шток гидроцилинлра при рабочем движении механизма изменения вылета. Для этого изображается схема сил, которые действуют на шток гидроцилиндра в зависимости от его положения. Расчет выполняется для двух положений стрелы:

- при максимальном вылете L_maxи минимальной грузоподъемностиG_min .

- при минимальном вылете L_minи максимальной грузоподъемностиG_max .

На рис. 1 показаны схемы сил, которые действуют на шток для различных вариантов механизмов изменения вылета. Согласно этим схемам сила на шток гидроцилиндра определяется из уравнения равновесия стрелы для момента сил относительно ее шарнирной опоры.Для схемы, показанной на рис.1 усилие для изменения вылета:

где G_c – вес стрелы; h_min(max) – плечо действия силы на штоке гидроцилиндра при минимальном и максимальном вылете стрелы.

Все стрелы от величины максимальной грузоподъемности крана:

G_c=(0.15…0.2)*G_max,

G_c=(0.15…0.2)*

Для определения плеча действия силы на штоке гидроцилиндра по геометрическим параметрам согласно размерам , данным в задании, схема механизма изменения вылета изображается в двух положениях в масштабе.

h_max=

h_min =

N_max

N_min

Т.к. количество цилиндров =

Расчет диаметра поршня

По заданной расчетной нагрузке и давления с учетом механического КПД определяем диаметр поршня гидроцилиндра:

Подставляя данные получим:

D =

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного диаметра, который выбирается из ряда значений: 10; 16; 20; 32; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200 мм.

Принимаем стандартный диаметр поршня D =

Выбор диаметра штока

Диаметр штока выбираем с учетом длины хода цилиндра по соотношению:

d=(0.4…0.5)*D;

Подставляя данные получим:

d=

Диаметр штока округляем до ближайшего стандартного значения из вышеуказанного ряда, и получаем d=