Расчет сил, действующих в распределительном узле
Допущения при расчете:
1. Давление в масляном слое между торцами ротора и распределительного диска на уплотняющих поясках меняется по линейному закону.
2. Давление в уплотняющей перемычке и уплотнительных поясках, расположенных на стороне всасывания, принимается равными нулю.
3. Момент от сил, опрокидывающих ротор и нагружающих торцевой распределитель, не учитывается.
Воспользуемся секторным методом расчета гидростатических сил, для этого рассмотрим центральный сектор на распределителе с углом охвата 
и центральным размещением в этом секторе оси цилиндра.
Запишем равновесие сил, действующих на цилиндровый блок.
где
усилие, действующее в направлении прижатия блока цилиндров, кН; определяется по формуле:
,
где
площадь поршня;
z - количество поршней;
номинальное давление насоса в полости нагнетания, 
МПа;
давление в полости всасывания, 
МПа.
кН.
усилие, действующие в направлении отжатия блока цилиндров, кН; определяется по формуле:
,
где
диаметр окружности, на которой размещается ось окон всасывания и нагнетания;
а - ширина уплотняющего пояска;
r - радиус закругления окна;
площадь канала на распределителе.
,
где
угол охвата, 
рад.
мм2.
кН.
Получили, что Fпр> Fотж следовательно условие обеспечения прочного контакта выполняется.
Расчет и конструирование поршневых групп
|
|
|
Поршневая группа является ответственным узлом гидромашины, так как от ее исполнения во многом зависят объемный и механический КПД и общий ресурс.
Определим диаметр головки шатуна со стороны упорного диска.
,
принимаем 
мм.
Определим диаметр головки шатуна со стороны поршня.
,
мм.
Определим длину поршня.
,
мм.
Длину шатуна 
выбираем исходя из условия, что:
,
где
диаметр делительной окружности блока цилиндров
Диаметр шатуна определяем конструктивно:
Диаметр отверстия для подвода смазки в шатуне конструктивно принимаем 
мм .
Проверка прочности поверхностей поршней в месте их контакта со сферическими головками шатунов
Материал поршня бронза [σдоп ]=50МПа.
Проверка прочности по опорным поверхностям сферических шарниров.
,
где
рр – расчетное давление,
рр = 1,25 
рн = 1,25 
20 = 25 МПа;
площадь поршня;
Кс – коэффициент использования площади опорной поверхности; принимаем Кс = 1.
То есть условие прочности выполняется.
Рассчитаем шатун на продольную устойчивость и прочность, для этого учтем силу продольного сжатия.
|
|
|
Fn = 
Fn = 
= 
Определим момент трения в шарнирах, возникающий при вращении блока цилиндров:
,
где
fтр– коэффициент трения, принимаем fтр = 0,13;
сила продольного сжатия;
диаметр головки шатуна со стороны упорного диска.
.
Принимаем материал шатунов – сталь марки 12 ХН3А ГОСТ 4543 – 61 [σдоп] = 150 МПа.
Напряжение сжатия определим по формуле:
,
где
сила продольного сжатия;
диаметр шатуна;
диаметр отверстия для подводки смазки в шатуне.
условие сжатия выполняется.
Напряжение изгиба:
,
где
Wмин – момент сопротивления наиболее ослабленного сечения при изгибе;
Wмин = 
,
Wмин = 
Суммарные напряжения:
,
где
ψб – коэффициент снижения допускаемого напряжения, зависит от гибкости λ и определяется (приближенно) по таблице.
КШ - запас прочности, принимаем КШ = 1,8;
предел усталостной прочности при продольном сжатии и пульсирующем характере нагружения, σ-1 = 700 МПа
Условие прочности выполняется.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 430; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!