К выбору коэффициента с при оценке конструкции привода на устойчивость, здесь f – внешняя сила.

Отметим, что ненагруженная внешней силой сторона штока поршня имеет меньшую толщину стенки, т.к. на неё действует лишь давление в полости гидроцилиндра.

10. Размер сечения соединительных каналов для рабочей жидкости между гидрораспределителем и гидроцилиндром, а также между другими элементами привода следует выбирать из условия обеспечения скорости жидкости Vж не более 10 – 12 м/с.

11. Приближённая оценка массы типового гидроцилиндра.

Массу типового гидроцилиндра на этапе предпроектных исследований можно приближённо оценивать, как сумму масс следующих его элементов:

• Шток с поршнем.

• Гильза гидроцилиндра.

• Буксы для установки уплотнительных узлов, в предположении, что буксы выполнены из одинакового материала – стали.

• Передний и задний узлы крепления привода на изделии, в предположении, что они одинаковые (при сравнительной оценке различных вариантов приводов не учитываются).

• Масса поршня со штоком.

(2.36)

В этом выражении все размеры следует подставлять в см.:

L_{утолщ. шт.} – длина утолщённой части штока за поршнем с ненагруженной стороны.

_с – толщина ненагруженной части штока.

_м – плотность материала (стали) штока и поршня кг/см³.

Оценка массы гильзы гидроцилиндра с буксами для уплотнительных узлов.

(2.37)

Для сравнения вариантов привода на этапе предпроектного исследования целесообразно использовать суммарную оценку массу следующих элементов:

1. Гильза гидроцилиндра с буксами.

2. Шток с поршнем.

3. Электрогидравлический усилитель мощности.

4. Блок клапанов.

(2.38)

Примечания:

• Приведенные выше соотношения являются приближёнными и их целесообразно использовать лишь для сравнительной оценки размеров и массы различных проектов рулевых приводов, а затем проверять детальным расчётом на прочность.

• В перечень элементов привода, влияющих и на его габаритные размеры и на массу, входит также блок клапанов, содержащий электромагнитный клапан включения, клапан демпфирования, напорные клапаны, антикавитационные клапаны, предохранительные клапаны и др.

• При оценке массы привода не учитывается масса датчика позиционной обратной связи, компенсатора тепловых деформаций жидкости и утечек, если такой компенсатор используется в конструкции привода, а также масса датчиков давления и штуцеров подключения к магистралям гидравлической системы.

• На маневренных самолётах получили широкое применение сдвоенные гидроцилиндры с тандемным расположением поршней. Такие гидроцилиндры обладают большей весовой отдачей и более удобны для монтажа на самолёте. На рис.2.3.6 показана общая схема сдвоенного гидроцилиндра.

Рис.2.14

Общая схема сдвоенного гидроцилинра с тандемным расположением поршней.

Конструктивные особенности уплотнений гидравлических приводов.

Надежность и ресурс гидравлических приводов и систем во многом определяются совершенством конструкций уплотнительных узлов и характеристиками материалов, применяемых для этой цели. Уплотнения в конструкциях гидравлических приводов предназначены для предотвращения или ограничения находящейся, под избыточным давлением, рабочей жидкости по зазорам между стыками двух неподвижных или перемещающихся одна относительно другой жестких поверхностей деталей, не составляющих единого целого. Требования к уплотнениям гидравлических приводов особенно возросли в связи с высокими давлениями рабочих жидкостей и широкими температурными интервалами их эксплуатации.

В настоящее время для герметизации подвижных и неподвижных соединений гидроприводов широко применяются кольца круглого сечения из эластомерных материалов (резины). При применении эластомерных уплотнений конструкции посадочных мест под них являются более технологичными, что объясняется не жесткими требованиями в отношении геометрической точности и шероховатости. Выбор марки резины для изготовления уплотнений зависит от температуры и рабочей жидкости.

Схема расположения уплотнительных узлов в типовом гидроцилиндре показана на рис.2.3.8 [2.16].

Так, для герметизации соединений гидроприводов, работающих на жидкости АМГ-10 (ГОСТ 6794-53) применяются уплотнения из резины B-I4 для неподвижных, а из резины B14-1 для подвижных соединений при эксплуатации в пределах температур от минус 60°С до плюс 110°С и давлении 200 кгс/см² , а также уплотнения из резины ИРП-1287 и 51-1668.

Рис. 2.15

Схема установки уплотнительных узлов в типовом гидроцилиндре.

В настоящее время для герметизации подвижных и неподвижных соединений привода широко применяются кольца круглого сечения из эластомерного материала (резины), показанные на рис.2.3.9. Это наиболее простые и надежные уплотнительные устройства. Некоторые приближённые зависимости между размерами типовых уплотнительных колец и схемы их конфигурации приведены на рис.2.16 и рис.2.17

Рис.2.16

Схема простейшего уплотнительного элемента (кольца) и его регламентируемые размеры.

Рис. 2.17.

Приближённые зависимости размеров уплотнительных колец поршня и штока типовых авиационных гидроцилиндров: D – внутренний диаметр гидроцилиндра. При обеспечении зазора между поршнем и поверхностью гидроцилиндра 0.4 – 0.8 мм.

Как видно из рисунка 2.18 для уплотнения высокоответственных частей гидроагрегата на эластомер надевается защитное фторопластовое кольцо, а для уплотнений, работающих на большие давления, к фторопластовым кольцам добавляются металлические, как правило, бронзовые защитные кольца [2.16, 2.17]. Проектирование уплотнений является весьма ответственным этапом проектирования привода, т.к. они служат в течение 10-12 лет и являются одним из первых элементов, которые подлежат замене при ремонте привода.

Рис.2.18.