f π diện tớch tiếp xỳc của nỳt van Theo thiết kế d= 4mm, cú =
II.4 TÍNH KIỂM NGHIỆM THIẾT KẾ BẰNG PHẦN MỀM
II.4.1. Tớnh kiểm nghiệm xi lanh
Sau khi thực hiện một số nội dung tớnh toỏn thiết kế như đường kớnh xi lanh, chiều dầy, ... . Để khẳng định lại và hoàn thiện thiết kếđó lập nhúm đề tài tiến hành kiểm nghiệm bền một số chi tiết trờn phần mềm Inventor 10. Sau đõy, nhúm đề tài nờu một bước tớnh toỏn kiểm tra độ bền của xi lanh (cụm xi lanh nõng hạ mỏi trước) trờn phần mềm Inventor 10:
- Tớnh Fz: là lực tỏc dụng cú thể gõy rỏch mối hàn, phỏ hỏng xi lanh, gõy mất an toàn cho người và thiết bị; FZđược xỏc định theo cụng thức:
22 2 1 1 . . . mh mh Z a p A p F à à − = (2.24) Trong đú: p1 – ỏp suất ở khoang làm việc (ỏp suất nõng cột), N/cm2; lấy bằng ỏp suất cho phộp, p1 = 35MPa.
p2 – ỏp suất thu ngắn chiều dài xi lanh. Do ỏp suất p2 nhỏ nờn bỏ qua thành phần 2 2. mh a p à .
A - diện tớch mặt chịu ỏp lực ở khoang xi lanh nõng mỏi trước (thường bằng diện tớch piston), cm2;
àmh1 - hiệu suất cơ thủy lực cho phớa mặt piston, àmh1 = 0,9 – 0,98;
àmh2 - hiệu suất cơ thủy lực cho phớa mặt cỏn piston, àmh2 = 0,8 – 0,96; a - diện tớch mặt làm việc ở khoang xi lanh hạ mỏi (a = A – Ac; Ac là diện tớch cỏn piston), cm2.
Sau khi thay cỏc giỏ trị vào cụng thức (2.24) ta xỏc định được lực: Fz = 102510N
Tiếp theo là bước nhập số liệu kiểm nghiệm trờn phần mềm:
Sử dụng cụng cụ tớnh: Design Accelerator - chương tớnh trờn Inventor. Chọn dạng mối hàn (Weld Type), chọn Butt Weld
Chọn phương phỏp tớnh là đối chiếu ứng suất: Method of Comparative Stresses.
Sau khi chọn phương phỏp tớnh, tiếp theo nhập cỏc thụng số dữ liệu: - Tải trọng mối hàn (Wedl Joint Loading), Fz = 102510N
- Bề dầy ống (Plate Thickness), s = 6,5mm
- Đường kớnh ngoài của ống (Tube Outer Diameter), D = 76mm (đường kớnh tại vị trớ hàn)
- Giới hạn chảy của vật liệu (Yield Strength), Re = 144MPa
- Giới hạn bền của vật liệu (Untimate Tensile Strength), Rm = 244MPa - Hệ số an toàn (Safety Factor), ns = 1,5 (khi xi lanh chịu ỏp suất cho phộp) - Chọn dạng mối hàn chịu tải kộo, nộn (Butt Wedl Load. With Tens-Pres),
α1 = 0,85
Sau khi nhập xong cỏc số liệu, chọn Calculate để thực hiện tớnh toỏn và cho ra kết quả tớnh toỏn (Calculate Result) như sau:
+ Min, Plate Thickness Bề dầy tối thiểu của ống: 5,69mm + Min, Tube Outer Diameter Đường kớnh ống nhỏ nhất: 68,03mm + Wedl Normal Stress Ứng suất phỏp tuyến: 74,23MPa + Max, Axial Force Lực dọc trục lớn nhất: 115807,8N + Strength Check of the Joint Kiểm tra độ bền mối hàn: True
Kết quả True là đảm bảo độ bền.
Hỡnh 11: Hộp thoại tớnh toỏn Design Accelerator
II.4.2. Tớnh kiểm nghiệm cần piston
Trờn cơ sở lựa chọn phương phỏp tớnh toỏn, nhập cỏc thụng số kỹ thuật, ... vào chương trỡnh tớnh và chọn kết quả đỏnh giỏ. Kết quả đỏnh giỏ: đảm bảo độ ổn định.
Hỡnh 13: Hộp thoại kết quả tớnh toỏn độổn định (Calculate Result) của cần piston (cụm xi lanh nõng hạ mỏi trước)