200千斤顶设计计算
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φ200千斤顶设计计算一、千斤顶的初始基本参数
千斤顶推力计算:
F=π(D/2)2*P
D---缸筒的内径,mm 为φ200mm
P---泵站压力,一般为31.5MPa
F=π(D/2)2*P=3.14*(200/2)2*31.5=990KN
千斤顶的安全系数一般为N=2.2
二、缸筒的壁厚计算
δ=δ0+C1+C2
δ---缸筒壁厚,mm
δ0---缸筒材料强度要求的最小值,mm
C1---缸筒外径公差余量,mm,此处取1mm
C2---腐蚀余量,mm, 此处取1mm
则:δ0=P额D/(2.3σP-3P max)
P额---缸筒内最高工作压力,MPa
取P额=35Mpa
σP---缸筒材料的许用应力,MPa
σP=σb/n
σb---缸筒材料的抗拉强度,MPa
材料为27SiMn, 取σb=1000MPa
n---安全系数,取5
σP=σb/n=1000/5=200MPa
则:δ0=P额D/(2.3σP-3P max)
=35*200/(2.3*200-3*35)=19.7mm 取为21mm 则:缸筒壁厚δ=δ0+C1+C2=21+1+1=23mm。
由此算出缸筒的外径为D1=D+2δ=200+2*23=246mm.
根据钢管的规格尺寸,选取缸筒的外径为D1=245mm,
则缸筒壁厚为δ=(D1-D)/2=(245-200)/2=22.5mm.
三、缸筒壁厚的验算
1.额定压力低于一定极限值,
即P额≤0.35δs(D12-D2)/D12=P极
δs---缸筒材料的屈服点,MPa
材料为27SiMn,取δs=850 MPa
P极=0.35δs(D12-D2)/D12
=0.35*850*(2452-2002)/2452=99.24 MPa
则:P极/P额=99.24/35=2.83>N
经过测算壁厚为22.5mm时,能够满足设计要求。
故,千斤顶的缸筒规格为φ245/φ200
四、活塞杆的设计计算
d=(4F*103/πσP)1/2=[4*990*103/(3.14*200)]1/2=79.4mm 考虑到支架的最大推溜力,选取活塞杆直径为140mm.
五、活塞杆强度计算
σ=F*103/(πd2/4)
=990*10-3/(3.14*0.14*0.14/4)=64.3 MPa<σP
经计算活塞杆的直径为φ140mm时,能够满足设计要求。
综上所诉:φ200千斤顶的规格为外径φ245/内径φ200/杆径φ140能够满足设计要求。