4 Tính cylinder piston a tính chọn cylinder piston Lực ép danh nghĩa của máy là 100 tấn = 981( kN) Gọi là đường kính trong của cylinder (mm) là đường kính cần của piston (mm) A là diện tích mặt đĩa[.]
Trang 14 Tính cylinder - piston:
a tính chọn cylinder-piston:
Lực ép danh nghĩa của máy là 100 tấn = 981( kN)
Gọi: là đường kính trong của cylinder (mm)
là đường kính cần của piston (mm)
A là diện tích mặt đĩa piston
P là áp suất của hệ thống thủy lực ( )
là tải trọng làm việc
Ta chọn áp suất làm việc của hệ thống là P= 250 bar, cylinder làm từ thép đúc có
Ta có áp suất tối ưu của hệ thống:
Như vậy >P nên ta chấp nhận áp suất của hệ thống P= 250 bar
Từ áp suất của hệ thống ta suy ra các thông số của cylinder- piston theo mối quan hệ kĩ thuật:
0,039 ( )
0.23(m) Như vậy tra theo tiêu chuẩn 6020 hydraulics cylinder ta chọn:
-Đường kính trong cylinder: =250(mm)
-Đường kính cần =140(mm)
-Diện tích:
+ Piston =490,63 ( )
+ Vùng cần =153,86 ( )
+ Vành khăn =336,77 ( )
- Lực đẩy: =1226.56(kN)
Trang 2- Lực kéo: =841,91(kN)
Để đảm bảo sức bền của thanh truyền piston khi làm việc, chiều dài của thanh truyền piston phải thỏa mãn công thức sức bền vật liệu sau:
Trong đó, K là tải trọng tới hạn (kg)
E là modun đàn hồi, E= 2,1 đối với vật liệu thép
J là momen quán tính đối với tâm thanh truyền
( ) Thay các số liệu vào ta được:
Để đảm bảo độ bền của thanh truyền ta chọn L=650(cm)
Đối với cylinder áp dụng công thức:
là bán kính ngoài tối thiểu của cylinder
Bán kính ngoài của cylinder:
[ σ ] − √ 3 p=
Bề dày thân cylinder:
Tại các tiết diện của cylinder nằm gần mặt bích hoặc nằm gần phần vòm cong sẽ xuất hiện các ứng xuất phụ có trị số gần bằng các ứng suất tính theo công thức Lame, nên kích thước của thành cylinder ở vùng tròn và vùng mặt bích được chọn theo các mối quan hệ kinh nghiệm thực tế
Trang 3Chiều dày của đáy cylinder, ở phần giữa, phải vào khoảng không ít hơn 2 lần chiều dày của thành cylinder và phải có sự chuyển tiếp đều từ phần hình trụ của cylinder sang phần đáy (R , chọn R=12mm)
Chiều rộng của mặt bích: b=0,7t=0,7.30=21(mm)
Chiều dày của mặt bích: h=(1,2-2,0)t= mm, chọn h=60 mm
Để giảm ứng suất tập trung phải làm tròn các góc tạo thành bởi bề mặt ngoài của
cylinder với bề mặt của mặt bích bằng các bán kính lượn:
Piston truyền lực tới đầu trượt và chịu nén Kiểu liên kết giữa piston và đầu trượt là kiểu liên kết có các vòng chặn kẹp và giữ chặt cán piston bằng các mối ghép vít (khi hạ và nâng đầu trượt được thực hiện bằng một cán piston duy nhất)
Chọn vật liệu chế tạo piston là thép rèn C45 , bề mặt được tôi và đánh bóng sao cho đạt
độ bóng là 0,63 Độ cứng bề mặt là 40÷60 HRC
Kết cấu cụm cylinder-piston:
Kết cấu piston chính
b Đệm kín cylinder:
Trang 4Do đường kính trong cylinder lớn nên ta chọn đệm tự bung (đệm vải-cao su kiểu chữ V nhiều lớp) Có thể làm việc ở áp suất tới 500MPa và nhiệt độ ở vùng bao kín tới 50 (thời gian ngắn tới 70 Hướng chuyển động của vòng đệm luôn hướng về phía tác dụng áp suất
Kết cấu và lắp ghép đệm tự bung
Vòng kẹp được cố định với cylinder bằng các vít cấy Vật liệu để làm vòng kẹp và các vít cấy thường là thép 45 Ống dẫn hướng được chế tạo từ đồng chất lượng cao
Chiều cao của vòng kẹp thường được lấy bằng 2-2,5 lần đường kính của vít cấy dùng để cố định vòng kẹp với cylinder, hoặc bằng 0,7-1 b với b là chiều rộng của vòng Các vít cấy được tính toán với lực P bằng:
Các loại đệm bao kín piston
1-cylinder; 2-piston; 3-ống dẫn hướng; 4- đệm tự bung; 5- ống kẹp; 6-7-vòng kẹp; 8,9 cao su
mềm và cứng; -chiều rộng; D-đường kính piston
c Đệm kín các mối liên kết cố định:
Trang 5Sử dụng vòng caosu có tiết diện tròn để làm chi tiết bao kí mối liên kết cố định.
Vòng caosu
Đệm bao kín các mối liên kết cố định bằng vòng cao su
Lưu ý khi lắp đặt vòng đệm cần phải chú ý tránh đặt lệch, tránh để vòng đệm bị hư hỏng, đứt
Đối với các mối liên kết cố định thì độ nhám bề mặt tiếp xúc với các vòng đệm cần phải không thấp hơn 7 Còn độ nhám bề mặt của rãnh đặt đệm thì không được thấp hơn cấp 6