Описание работы стенда для испытаний резинометаллических элементов

Стенд предназначен для испытаний резинометаллических элементов опорно-возвращающего устройства. На стенде есть возможность осуществлять испытания резинометаллических элементов создавая различную статическую и динамическую нагрузки для всестороннего исследования релаксационных характеристик резинометаллических элементов в различных режимах работы.

В силовой раме 1 стенда установлен рабочий гидроцилиндр 6 у которого передвижение штока осуществляется за счет давления создаваемого насосом 10. Насос приводится от электродвигателя 2 к валу которого присоединена муфта. Муфта передает вращательный момент, а также предохраняет насос от резких скачков оборотов.

Статическая нагрузка на резинометаллические элементы осуществляется за счет веса плиты 4. Плита воздействует на резинометаллические элементы которые располагают в двух стаканах 3 находящихся на силовой раме.

Динамические испытания производятся за счёт дебалансных вибраторов 8 настроенных в противофазу. Дебалансные грузы одного вибратора развернуты относительно грузов другого на 180 . За счет этого на плите создается момент интерционных сил, которые нагружают резинометаллические элементы соответствующим динамическим усилием с частотой вращения электродвигателя. Привод дебалансных вибраторов осуществляется за счёт электродвигателя 7 установленного на плите. Для обеспечения гибкой связи вибраторов с электродвигателем устанавливается муфты 5.

Общий вид стенда для испытаний резинометаллических элементов опорно-возвращающего устройство представлен в графической части курсового проекта на формате А1.

5.2 Расчёт гидроцилиндра стенда для испытаний резинометаллических элементов

Для создания необходимого усилия на штоке в 800 кг требуется подобрать масляный насос и электродвигатель

Рассчитаем требуемую мощность насоса для создания необходимого давления в системе [11].

Мощность насоса определяется по формуле

	(5.1)
где		–	плотность масла, кг/м^3; ρ = 870 кг/м^3[12];
	g	–	ускорение свободного падения м/с^2; g = 9,8 м/с^2.
	Q	–	подача насоса, м^3/с;
	H	–	требуемый напор насоса, м.
	η	–	кпд насоса; η = 0,8 [12];

Требуемый напор определяется по формуле

	(5.2)
где		–	требуемое давление в системе, МПа;
	Н г	–	геометрическая высота подъёма жидкости, м; из чертежа Н г = 0,44 м;
	h	–	потери напора в трубопроводе, м.

Требуемое давление в системе рассчитаем по формуле

	(5.3)
где		–	требуемое усилие, кН; принимаем из условий подъёма плиты = 8 кН;
	S п	–	площадь цилиндра, м^2.

Рассчитаем площадь цилиндра по формуле

	(5.4)
где	d	–	диаметр поршня, м; из чертежа d = 0,105 м;

Рассчитаем потери в напорном трубопроводе.

Потери напора определяются по формуле

	(5.5)
где	h дл	–	потери напора по длине, м;
	h м	–	потери напора на местные сопротивления, м.

Потери напора по длине определяются по формуле

	(5.6)
где	λ	–	коэффициент гидравлического трения;
	l р	–	расчётная длина трубопровода, м.
	v	–	скорость течения жидкости, м/с; принимаем v = 3,5 м/с [12];
	d	–	диаметр трубопровода, м; принимаем согласно чертежу d =0,014 м.

Расчёт коэффициента гидравлического трения зависит от режима течения жидкости. Для определения режима течения вычислим число Рейнольдса.

	(5.7)
где	γ	–	кинематическая вязкость масла, м^2/с; γ = 14∙10^-6 м^2/с [12].

В этом случае коэффициент гидравлического трения определяется по формуле

	(5.8)
где	∆э	–	эквивалентная шероховатость труб, м; ∆э = 0,2∙10^-6 м [11];

Для местных сопротивлений при числах Рейнольдса меньших 10⁵ применяют выражение местных гидравлических потерь через эквивалентные длины трубопровода, то есть фактическую длину трубопровода увеличивают на длину, эквивалентную по своему сопротивлению местным сопротивлениям [11].

	(5.9)
где	l ф	–	фактическая длина трубопроводов, м; из чертежа l ф1 = 1,3 м;
	l э	–	длина, эквивалентная потерям на местные сопротивления, м.

Эквивалентная длина определяется по формуле

	(5.10)
где	∑ξ	–	сумма значений коэффициентов местных сопротивлений, из гидравлической схемы ∑ξ=0,2;

Потери напора

Требуемая подача

(5.11)

Требуемый напор

Мощность насоса

Выбираем насос НМШГ20-25 Q = 0,00054 м³/с; ∆ p = 0,9 МПа [12].

Принимаем для привода насоса электродвигатель 4А80 А 4У3 N = 0,75 кВт, n =1500 об/мин [13].

Дата добавления: 2015-08-31