1. Полукольца; 2. Рычаги; 3. Кронштейны; 4. Резиновая прокладка; 5. Оболочка; 6. Коленчатый вал; 7. Рама; 8. Пневматическая камера.
Рис. 3.3
Расчет основных параметров стенда.
Для качественного прилегания защитной металлической оболочки к чугунному коленчатому валу требуется усилие, сжимающее резиновую прокладку, облегающую оболочку, на 1 мм [3].
Усилие сжатия получено из закона Гука:
, (3.1)
где 
- перемещение (сжатие) резины. Принято = 0,001 м.
L – толщина резины. Принято L = 0,006 м.
Е – модуль упругости резины. Принято для СКС - 30 Е = 8,4 МПа [26 стр. 166].
– усилие сжатия, Н.
А – площадь резины, 
.
, (3.2)
где 
- диаметр шатунной шейки чугунного коленчатого 
вала.
Принято 
= 0,0675 м;
- толщина металлической оболочки. Принято = 0,0009 м;
- ширина шатунной шейки за вычетом галтелей. Принято = 0,048 м;
;
, (3.3)
Н;
Окончательно принимаем сжимающее усилие = 15 кН.
Эскиз полуколец.
Рис. 3.4
Внутренний диаметр полуколец получен из формулы:
, (3.4)
где 
- диаметр шейки чугунного коленчатого вала, м
- толщина оболочки. Принято 
= 0,9 мм;
- толщина резины. Принято = 6 мм;
Для шатунных шеек:
мм;
Принято 
= 80,5 мм;
Для коренных шеек:
мм;
Принято 
= 70,5 мм;
Ширина полуколец получена из формулы:
, (3.5)
где 
- длина шейки чугунного коленчатого вала;
R – радиус галтелей;
Для коренных шеек:
мм;
Для шатунных шеек:
мм;
Схема приложения сил.
Рис. 3.5
Размеры L2, L3, L4, L5 – приняты конструктивно:
L2, L3 – 40 мм, L4 – 50 мм, L5 – 30 мм.
Усилие сжатия механизма стенда 
- 15 кН.
, (3.6)
кН;
По рекомендациям [8] принято усилие на штоке пневмапривода 
=6 кН.
, (3.7)
кН;
Расстояние L1 исходя из найденных усилий.
Расчетная схема для нахождения L 1 .
Рис. 3.6
кН;
; (3.8)
м;
Расчет привода.
Окончательно принятое усилие на штоке пневматической камеры 
= 6 кН.
Избыточное давление в магистрали рм. Принято рм = 0,6 МПа.
Диаметр мембраны, при толкающем усилии [8]:
, (3.9)
где 
- усилие на штоке;
- коэффициент 
;
- диаметр опорного диска;
- диаметр мембраны;
По рекомендациям [8] принимаю рм – 0,6 МПа, 
- 0,6;
м;
Рекомендуемый максимальный ход поршня [8].
, (3.10)
м;
Принимаю ход поршня S – 0.03 м;
По принятому усилию на штоке, из [8] принимаю мембранную камеру КПЦ – 600 ГОСТ 15608-70 с характеристиками:
Максимально допустимое давление магистрали рм – 0,6 МПа;
Диаметр мембраны (в заделке) Dм – 140 мм;
Диаметр штока Dшт – 16 мм;
Ход поршня S – 30 мм;
Максимальное усилие на штоке Ршт – 6 кН;
Возвратное усилие Рв – 60 Н;
Жесткость пружины С – 660 Н/м;
Схема пневмапривода принципиальная.
МК – мембранная камера;
Р – пневмораспределитель двухпозиционный, трехлинейный;
КР – клапан редукционный;
Ф – фильтр;
МН – манометр;
ВН – вентиль;
Рис. 3.7
Принцип работы пневмапривода:
При открытии вентиля ВН воздух из пневмомагистрали направляется в фильтр для очистки от грязи и пыли. Манометр МН показывает фактическое давление в линии. После очистки, воздух проходит через клапан редукционный КР для стабильной работы привода при скачках давления в основной магистрали, где давление воздуха понижается до 0,6 МПа. После клапана редукционного воздух попадает в пневмораспределитель двухпозиционный, трехлинейный ручного действия. В первом крайнем положении, воздух направляется в мембранную камеру, где производит работу движения поршня. Во втором положении основная магистраль перекрыта, а рабочая полость мембранной камеры соединяется с атмосферой и под действием возвратной пружины шток мембранной камеры возвращается в исходное положение.
По рекомендациям [8] рассчитана эффективная площадь сечения трубопровода.
, (3.11)
где S – ход поршня;
Ршт – усилие на штоке;
Рм – давление в магистрали;
Uу – безмерный коэффициент [8 Рис. 7.7];
Для определения Uу требуется определить 1/x и Хпр.
1/x – безразмерный коэффициент площади мембраны;
Хпр – безразмерная жесткость пружины;
, (3.12)
где F – площадь мембраны;
, (3.13)
где D – диаметр мембраны;
;
;
Безразмерная жесткость пружины:
, (3.14)
где С – жесткость пружины;
;
По [8 Рис. 7.7] находим Uу – 6,3;
мм;
По данным [8] принят трубопровод металлический с наружным диаметром 8 мм толщиной стенки 1,6 мм, труба бесшовная холоднодеформированная из коррозионно-стойкой стали ГОСТ 9941-72. Длина эквивалентного трубопровода Lэ = 2,1 м.
По данным [26] принимаю:
Пневмораспределитель В71 – 22А ТУ 2-053-1787-86, диаметр прохода Dу – 6 мм, максимальное давление Рmax = 1МПа;
Фильтр воздушный ФВ6-03 ТУ 25.280666-80, рабочее давление Р = 0,3 – 0,9 МПа;
Пневмоклапан редукционный БВ57-3 ГОСТ 18468-79, диаметр прохода Dу – 6 мм, максимальное рабочее давление Р = 1 МПа;
Вентиль ПОВ-1 ТУ 25-02.380516-80;
Манометр избыточного давления МП ТУ 25.02.180315-78, диаметр корпуса Dк – 100 мм, верхний предел Р = 1 МПа;
Прочностной расчет деталей.
По заданным силам и найденным плечам рассчитан шарнир А и рычаг Т.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 233.
