Расчет на устойчивость

Допускаемая (эксплуатационная) нагрузка из условия устойчивости

где k – коэффициент, учитывающий возможное повышение давления в системе (k = 1,15);

n_y – запас устойчивости, принимаемый в зависимости от материала и назначения цилиндра (n_y = 3 для стали).

Разрушающая сила

где x - коэффициент, учитывающий переменность сечения цилиндра

F_а – критическая сила для условного цилиндра постоянного сечения, определяется по формуле Эйлера

где с = 0,5 – коэффициент, учитывающий заделку концов цилиндра и штока;

Е = 2,1 10⁷ Н/см² – модуль упругости для стали 30ХГСА;

L = 100 см – полная длина цилиндра с выдвинутым штоком;

J_а – момент инерции цилиндра

где D_o и D – внешний и внутренний диаметры цилиндра.

D_o = D + 2 d = 90 + 2 1,9 = 94 мм.

Момент инерции штока

Находим отношение хода плунжера к минимальной высоте подхвата.

Для = 0,2 и b = 1,5 находим x = 0,9.

Тогда разрушающая сила

Находим допускаемую нагрузку 

Допускаемая нагрузка превышает грузоподъемность подъемника, следовательно условие устойчивости подъемника выполняется.

Выбор уплотнения

Для уплотнения плунжера была выбрана резиновая манжета уменьшенного сечения (по нормали МН 5334-63) из резины группы 2, работающая при давлении до 32 МПа и при скорости возвратно-поступательного движения до 0,5 м.

Уплотнение плунжера: Манжета 110х90-2 МН 5334-63.

Для уплотнения фланцев при давлениях до 10 МПа можно применять кольца круглого сечения: Кольцо Н1-120х110-2 ГОСТ 9833-61.

Эксплуатационные материалы

Для систем с давление от 7 до 20 МПа рекомендуется выбирать масла с вязкостью при 50^оС в пределах 60-110 сст. Поэтому в качестве рабочей жидкости было выбрано масло индустриальное 45, 50.

Замену рабочей жидкости рекомендуется производить с периодичностью 1000 часов работы или 2 раза в год.

Расчет гидропривода

Емкость бака:

где К – коэффициент запаса.

Скорость подъема:

.

Необходимая производительность насоса:

где  - объемный КПД насоса.

Выбираем насос НШ-10.

Мощность электродвигателя:

Требуемая частота вращения насоса:

где V₀ = 10 cм³/об – рабочий объем насоса.

Исходя из требуемой частоты вращения насоса и мощности электродвигателя, выбираем электродвигатель 4А80А6УЗ ГОСТ 19523-81.

Исходя из требуемой производительности насоса, выбираем следующие элементы гидропривода:

- дроссель регулируемый ДР-10;

- гидрозамок 1КУ-16;

- клапан предохранительный БГ52-13;

- распределитель золотниковый Р75-П2А;

- фильтр С42-5.

Для предотвращения перегрузок гидропривода, предохранительный клапан необходимо настроить на давление:

р_макс = Р + Dр,

где Dр – полная потеря давления в гидроприводе.

Dр = Dр_{золотника} + Dр_{дросселя} + Dр_{гидрозамка} = 0,4 + 0,2 + 0,4 = 1 МПа.

р_макс = 10 + 1 = 11 МПа.

Регулируемый дроссель надо отрегулировать на расход 4,15 л/мин.