Расчет исполнительного механизма

Для подбора гидроцилиндра необходимо определить силу, действующую на шток гидроцилиндра. Для схемы приведённой на рисунке 6.1 имеем:

; (6.1).

Отсюда.

Рисунок 7.1 — Схема к определению силы, действующей на шток гидроцилиндра.

После определения усилия на штоке гидроцилиндра переходим к определению диаметра гидроцилиндра:

; (6.2).

где Р_ц — давление в гидросистеме, Р_ц = 16 МПа;

к_ц — коэффициент, к_ц = 0,5…0,7 [6];

_мц — механический к.п.д. цилиндра._мц = 0,95…0,98 [6];

Р_сл — давление в сливной магистрали. Р_сл = 0,2…0,3 МПа[6].

м, Принимаем из стандартного ряда гидроцилиндр ЦГ80.400. (D_ц = 80 мм, l_шт = = 400 мм)[7].

Определим расход масла при работе гидроцилиндра:

(6.3).

где d_ш — диаметр штока гидроцилиндра. d_ш = 0,04м[7];

v_ш — скорость движения штока. v_ш = 0,3 м/с [6].

м³/с.

Для обеспечения рассчитанной подачи подходит насос НШ71В-3 с подачей 121,8 литр/мин и напором 16 МПа.

ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ

Выполним прочностной расчёт ножа

Исходя из схемы 7.1 видно, что нож уперся в препятствие силы F_т, а cила F_n не учитывается.

Рисунок 7.1 — Схема к проведению прочностного расчёта режущего элемента Условие прочности у_из = М /W? [у_из]; (7.1).

где М — момент действующий на нож;

W — момент сопротивления изгибу;

[у_из] - предел прочности при изгибе.

Определим напряжение изгиба, возникающее в рассматриваемом элементе.

; (7.2).

Нож изготовляем из Ст 5; [у_из] = 176 МПа [5].

Отсюда имеем.

д = = 9,4 мм.

где F_ф — касательная сила. Согласно уравнению 4.15 F_ф = 4,2 кН для двух фрез, для одной фрезы F_ф = 2,7 · 40% = 1,68 кН.

Длина ножа определяется следующим образом.

l_н = l? соs32°, (7.3).

где l — определяем замеряя на чертеже ту длину ножа, которая копает грунт. Замерив эту длину, получаем l_н = 75 мм.

l_н = 75? 0,84 = 62,2 мм.

Ширину захватываемую ножами определяется следующим образом.

b = b_н?? n, (7.4).

где b_н? — ширина ножа, b_н? = 17,5 мм;

n — количество ножей, n = 3.

b = 17,5? 3 = 52,5 мм.

Принимаем д = 15 мм.