1.2. Расчет гидроцилиндра

Параметры проектируемого гидропривода в значительной степени зависят от принятого рабочего давления p. При выборе рабочего давления учитывают назначение машины и величину преодолеваемой полезной нагрузки. На основании практики проектирования рекомендуется принимать следующие значения:

p < 6,3 МПа при P = < 10 кН;

p = (6,3–10,0) МПа при P = (10–30) кН;

p = (10,0–12,5) МПа при P = (30–60) кН;

p = (12,5–16,0) МПа при P = (60–100) кН;

p > 16,0 МПа при P > 100 кН.

Основные требования к выбору гидродвигателей – обеспечение требуемых усилий и моментов на рабочих органах, а также заданных скоростей и частот вращения.

1.2.1. Расчет конструктивных параметров гидроцилиндра

Расчет гидроцилиндра состоит в определении его основных размеров (диаметра цилиндра D, диаметра штока d, толщины стенок и крышек, диаметра болтов (шпилек) для крепления крышек, рабочего давление p) .

Диаметр гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком при работе на выдвижение штока определяется по выражению:

, (1.1)

,

где P – усилие на штоке, Н; – механический КПД гидроцилиндра; р_п – давление в поршневой полости, Па; р_ш – давление в штоковой полости, Па; ψ – коэффициент мультипликации, численно равен отношению площадей поршневой полости к штоковой полости гидроцилиндра, d – диаметр штока.

Значение механического КПД гидроцилиндра находится в пределах 0,93–0,97 и зависит от диаметра гидроцилиндра и типа уплотнения.

После вычисления диаметр поршня D гидроцилиндра округляют до ближайшего большего значения, регламентируемого ГОСТ 12447-80 (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Основной ряд, мм	10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800
Дополнительный ряд, мм	14, 18, 22, 28, 36, 45, 50, 70, 90, 110, 140, 180, 220, 360, 450, 560, 710, 930

D_ст=65 мм.

Диаметр штока d определяется через коэффициент мультипликации:

. (1.2)

Рассчитанное значение диаметра штока d округляют в большую сторону и выбирают по ГОСТ 12447-80 (табл. 1.3.).

d_ст=50 мм.

Ход поршня выбирается из условия обеспечения функционирования приводимого механизма. С целью предупреждения потери продольной устойчивости гидроцилиндра отношение хода поршня S к диаметру цилиндра не должно превышать 10, т. е. S / D < 10. Если это условие не выполняется, необходимо задаться меньшим давлением и повторить расчеты для внутреннего диаметра цилиндра. С учетом выбранного диаметра цилиндра и штока пересчитывают коэффициент мультипликации:

.

А затем уточняют рабочее давление p_д в гидроцилиндре, выразив давление p = p_д :

– для гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком при работе на выдвижение штока

, (1.3)

Все расчеты приводятся в табличной форме (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Значение	p, МПа	D, м	d, м		pсл, МПа	м
начальное	8,15	0,0613	0,046	2	0,611	0,95
итоговое	7,23	0,065	0,05	2,45	7,42	0,9