Краткая характеристика и описание Выксунского Металлургического завода

Усилие, которое воспринимает верхняя роликовая обойма сборочно-сварочного стана приходится на девять роликов (рисунок 11), поэтому расчет усилия одного ролика рассчитывается по формуле:

где - количество роликов в обойме.

Рисунок 11. Верхняя  роликовая обойма

1. Определяем максимальный изгибающий момент будет в середине бочки валка:

- расстояние между опорами  валка-ролика.

2. Определяем момент сопротивления поперечного сечения валка-ролика на изгиб.

Рассчитывают опасное сечение  вала на изгиб:

Напряжение кручения валка-ролика не подсчитывают ввиду его незначительной величины по сравнению с напряжением изгиба.

Результирующее напряжение определяется по формуле:

Допустимые напряжения в валках принимают, исходя из пятикратного запаса прочности их, т. е. для валков из стального углеродистого литья  .

Результирующее напряжение, не превышает  допустимого для данных валков.

 

1.4 Расчет гидропривода

 

Исходные  данные представленный в таблице 5, взяты из технологической инструкции ТЭСЦ – 4 (регистрационный номер  ТИ 153 – ТР. ТС – 41 – 05), а также  из документов, регламентирующих работу сборочно-сварочного стана.

 

Таблица 5 - Исходные данные

Диаметр поршня , мм	Ход поршня , мм	Нагрузка, преодолеваемая гидроцилиндром , кН	Длина напорной линии , м	Длина сливной линии , м
200	550	400	5,5	5

 

1. Выбор номинального давления

где - нагрузка, преодолеваемая гидроцилиндром, Н;

- площадь поршня, мм².

Округляем полученное значение номинального давления (МПа) до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 12445-80: .

2. Выбор  шестеренного насоса

2.1. Находим  время формовки

где - прямой ход, м;

- скорость формовки, м/мин.

2.2. Определяем  подачу насоса

где - диаметр поршня, м;

- скорость прямого хода поршня, ;

.

Насос должен обеспечить подачу рабочей  жидкости равную , т.к. регулировка хода роликовых балок осуществляется двумя регулировочными гидроцилиндрами.

2.3 Определяем  теоретическую подачу насоса

где - объемный КПД (таблица 3).

Принимаем теоретическую подачу .

2.4.Находим  рабочий объем насоса

где – номинальная частота вращения вала

2.5.Находим  рабочую мощность насоса

2.6.Определяем  полную мощность насоса

где – общий КПД (таблица 4)

Выбираем  по каталогу насос НШ71А-3 со следующими техническими характеристиками:

• рабочий объем ;
• номинальная частота вращения ;
• номинальная подача ;
• давление на выходе ;
• давление на выходе ;
• мощность .

3. Определение  параметров гидроцилиндра

3.1 Максимально  допустимая величина нагрузки  на шток определяется из соотношения

где — коэффициент запаса по прочности.

3.2. Диаметр  штока можно определить по  формуле:

Принимаем диаметр  штока равный

3.3.Находим  толщину стенки гидроцилиндра

где – допустимое напряжение

Толщина стенки гидроцилиндра равна  .

3.4. Вычисляем  толщину дна гидроцилиндра

3.5. Определяем  напряжение сжатия штока

4. Расчет трубопроводов

4.1. Определяем  диаметр трубопроводов напорной  линии:

где — расход, л/мин;

 — скорость жидкости напорной линии, м/с.

Полученный в результате расчета значения диаметра округляют до ближайшего большего значения из стандартного ряда:

4.2. Определяем  диаметр трубопроводов сливной  линии:

где — расход, л/мин;

 — скорость жидкости сливной линии, м/с.

Полученный в результате расчета значения диаметра округляют до ближайшего большего значения из стандартного ряда:

4.3. Расчет  трубопроводов на прочность. Определяем  толщину стенки трубопроводов. 

• напорная линия

Принимаем толщину стенки трубопроводов  напорной линии  .

• сливная линия

Принимаем толщину стенки трубопроводов  напорной линии  .

где = 400...500 МПа - допустимое напряжение;

- максимальное давление.

5. Расчет потерь давления в  гидросистемах

5.1. Определяем  режим движения жидкости:

• напорная линия

где — кинематическая вязкость жидкости.

 

_{Следовательно, режим движения жидкости турбулентный.}

• сливная линия

 где  — кинематическая вязкость жидкости.

_{Следовательно, режим движения жидкости турбулентный.}

5.2. Значение коэффициента потерь  на трение по длине  при турбулентном течении для гидравлически гладких труб, определяется:

• напорная линия

• сливная линия

Потери  давления на трение по длине трубопровода:

• напорная линия

где — плотность рабочей жидкости;

 — коэффициент потерь на  трение по длине;

- длина трубы;

 — диаметр трубы;

 — средняя скорость потока в расчетном участке трубопровода;

• сливная линия

где — плотность рабочей жидкости;

 — коэффициент потерь на  трение по длине;

- длина трубы;

 — диаметр трубы;

 — средняя скорость потока в расчетном участке трубопровода

Потери  давления на местных сопротивлениях:

• напорная линия

где — коэффициент потерь на местном сопротивлении;

 — количество крутых поворотов;

• сливная линия

где — коэффициент потерь на местном сопротивлении;

 — количество крутых поворотов;

Принимаем потери давления в гидроаппаратах, по справочным таблицам

Определяем  суммарные потери давления в гидроприводе поступательного движения

• потери давления в напорной линии

• потери давления в сливной линии

6. Поверочный расчет гидроприводов

6.1. Действительное  давление, развиваемое насосом в  приводе поступательного движения, равно:

• при выдвижении штока цилиндра

• при втягивании штока цилиндра

где — нагрузка, приложенная к штоку цилиндра;

— площадь цилиндра в поршневой  полости;

 площадь цилиндра в штоковой полости;

— коэффициент, учитывающий потери на трение в уплотнениях цилиндра.

6.2. Расхождение  между заданными и действительными  параметрами не должно превышать  10%.

• при выдвижении штока цилиндра

• при втягивании штока цилиндра

Выбранный по каталогу шестеренный насос НШ50УК-3 со следующими техническими характеристиками:

• рабочий объем ;
• номинальная частота вращения ;
• номинальная подача ;
• давление на выходе ;
• давление на выходе ;
• мощность _,обеспечивает работу гидросистемы в полном объеме.