Совершенствование роторной дробилки с целью повышения производительности (стр. 6 из 18)

.

Для определения усилия на штоке гидроцилиндра

, составим уравнение моментов относительно точки (см. рисунок 18)

,

,

,

.

1.11.1.2 Обоснование уровня номинального давления в гидросистеме. Давление рабочей жидкости в гидросистеме зависит от типа насоса и назначения гидропривода (для вспомогательных операций или для привода основного оборудования) на данной машине. Давление насоса должно быть тем больше, чем больше нагрузка или мощность приводимого в движение механизма.

Принимаем номинальное давление в гидросистеме механизма открытия корпуса дробилки

.

1.11.1.3 Выбор рабочей жидкости. Рабочая жидкость, кроме основной функции – передачи энергии от насоса к гидродвигателю, выполняет ряд вспомогательных, но весьма важных функций: смазка трущихся поверхностей сопряженных деталей, отвод тепла и удаление продуктов износа из зон трения, предохранение деталей гидропривода от коррозии. В общем, рабочую жидкость для гидросистемы следует выбирать с учетом рекомендаций заводов-изготовителей гидрооборудования, режима работы гидропривода, климатических условий эксплуатации, соответствия вязкости жидкости номинальному давлению.

Выбираем рабочую жидкость АУ со следующей характеристикой:

ГОСТ 17479.3-85 МГ-15-А

Плотность при

, 890

Вязкость, сСт при

22

при

170

Температура вспышки,

165

Температура застывания,

–45

Температурные пределы

применения,

–30;+60

1.11.2 Расчёт и выбор гидрооборудования

1.11.2.1 Расчёт мощности, подачи гидронасосов и их выбор. Для определения мощности насосной установки вначале вычисляется мощность, которую должны обеспечить исполнительные механизмы гидропривода. Полезная мощность

, на штоке силового гидроцилиндра находится по формуле

, (35)

где

- усилие на штоке гидроцилиндра, ;

- скорость перемещения штока, ;

- общий КПД гидроцилиндра, .

При расчете мощности насоса, приводящего в действие гидродвигатели, учитываются возможные потери давления и подачи в гидросистеме коэффициентами запаса по усилию и скорости

, (36)

где

- коэффициент запаса по усилию;

- коэффициент запаса по скорости.

Меньшие значения коэффициентов выбираются для гидроприводов, работающих в легком и среднем режимах, а большие – в тяжелом и весьма тяжелом режимах эксплуатации. Так как режим работы механизма открытия корпуса дробилки относится к легкому, то принимаем

и .

.

Определив мощность насоса, рассчитывается требуемая подача насоса

, в гидросистему по формуле

, (37)

где

- номинальное давление в гидросистеме.

.

Выбор конкретной марки насоса производится по рабочему объему

, расчетное значение которого вычисляется по формуле

, (38)

где

- объемный КПД насоса;

- угловая скорость вала насоса.

.

Выбираем шестеренный насос НШ-4 со следующими техническими данными:

Рабочий объем,

4

Давление, МПа:

номинальное 20

максимальное 25

Частота вращения,

:

номинальная 40

максимальная 50

КПД:

объемный 0,9

механический 0,9

общий 0,8

Масса, кг 1,7

Далее рассчитывается действительная подача

, насосной установки по формуле

, (39)

где

- число насосов.

- значение рабочего объема выбранного насоса.

.

После этого вычисляется приводная мощность насосной установки

, по формуле

, (40)

где

- коэффициент запаса;

- полный КПД насоса.

.

1.11.2.2 Расчет и выбор гидроцилиндров. Наибольшее распространение в гидроприводах СДМ получили гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком.

Основными параметрами силовых гидроцилиндров являются номинальное давление, внутренний диаметр цилиндра, диаметр штока и ход поршня. По этим параметрам определяются развиваемое на штоке усилие, скорость перемещения поршня, требуемый расход рабочей жидкости.

Усилие, развиваемое на штоке гидроцилиндра, определяется по формулам:

а) при подаче жидкости в поршневую полость

, (41)

б) при подаче жидкости в штоковую полость

, (42)

где

- давление жидкости в сливной магистрали;

- диаметр внутренней полости цилиндра, м;

- диаметр штока, м;

- механический КПД гидроцилиндра.

Поскольку усилие, которое должен развивать гидроцилиндр, в дипломном проекте определяется расчетом, то необходимый внутренний диаметр гидроцилиндра определяется по формуле

, (43)

Для устранения перекоса при раскрытии корпуса принимаем два гидроцилиндра, тогда общее усилие, определяемое расчётным путем, необходимо разделить пополам

,

.

Диаметр штока определяется из соотношения

(44)

.

Ход поршня определяется в соответствии с необходимым ходом рабочего органа, а так как откидная часть дробилки поднимается на 327 мм, то примем ход поршня с запасом, то есть равным 400мм.