Характеристики робочих рідин Практична робота 2

Тема: Розрахунок об’ємного гідроциліндру

Мета: навчитися розраховувати параметри гідроциліндру

Теоретичний матеріал

Зусилля F, що розвивається поршневим ГЦ і швидкість V переміщення поршня з|із| штоком визначаються з|із| наступних|слідуючих| виразів:

- при з'єднанні|сполученні,сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| поршневою порожниною ГЦ, а штокової - із|із| зливом

(1)

де: S_n= D²/4, S_ш = _∙(D² - d² ) /4 - площі|майдани| поршня із сторони поршневий н штокової порожнин, м^2;

Р_n>Р_ш - тиск|тиснення| в поршневій і штоковій порожнинах, МПа;

- загальний|спільний| КПД|, практично рівний його механічному КПД|, що характеризує втрати на тертя при русі в ущільненнях поршня і штока, звичайно приймається рівним 0,9.

Рис.1. Поршневий гідроциліндр

1,4 - поршнева і штокова порожнина; 2 - поршень; 3 - підводи;

5 - корпус ГЦ; 6 -шток.

V_n=Q_B/S_n (м/с)_, (2)

де Q - витрата рідини, що подається в поршневу порожнину, м/с;

- об'ємний КПД| гідроциліндра, характеризує витоки в гідроциліндрі з|із| однієї порожнини в іншу, а також з|із| штокової - назовні, що для придатного до експлуатації гідроциліндра неприпустимо|недопустимо| і тому приймає = 1;

- при з'єднанні|сполученні,сполуці| джерела гідравлічної енергії з|із| штоковою порожниною ГЦ, а поршневий із|із| зливом:

F_ш = (Р_ш S_ш -P_n S_n) (MH); (3)

V_ш =Q_ш/S_ш (м/с); (4)

При постійній витраті рідини Q, що подається в поршневу і штокову порожнині ГЦ, відношення|ставлення| швидкостей рівне :

V_n/V_ш= (D²-d²)/D², (5)

Тобто обернено пропорційно до відношення|ставлення| площ|майданів| в поршневій і штоковій порожнинах.

У разі, коли Q вимірюється в л/хв, а S в мм, вирази (2) і (4) приймають вигляд|вид|:

V_n 0,017*Q_n/S_n , (м/с) (6)

V_ш 0,017*Q_ш/S_ш , (м/с)

Потужність споживана ГЦ рівна :

N_потр = pQ*10³ (кВт) (7)

де р - тиск|тиснення| в напірній (сполученої|з'єднаної| з|із| джерелом гідравлічної енергії ) порожнині, МПа

Q - витрата рідини, що подається туди.

Потужність, що віддається ГЦ (ефективна):

N_э=FV, (8)

де F - зусилля, що розвивається штоком ГЦ;

V - швидкість що розвивається штоком.

Матеріал ГЦ можна вибрати залежно від величини номінального тиску|тиснення| в ГЦ, користуючись рекомендаціями:

• кована сталь - при Рн > 20 МПа;

• сталеві безшовні гарячекатані

холоднотягнуті, холоднокатані труби - при Рн < 20 МПа;

• високосортні чавуни - при Рн < 15 МПа;

• сірий чавун і алюміній - при Рн < 10 МПа.

Для штоків і поршнів гідроциліндрів використовують сталеві поковки| . Товщину сталі ГЦ визначають по формулі :

(9)

де Р_пр - пробний тиск|тиснення|, яким випробовують|відчувають| ГЦ (звичайно Р_пр=1,2 Р);

σ - межа міцності матеріалу.

σ_р=σ_в= 180 - 270 МПа для сірих чавунів;

σ_р| = σ_в| = 360 - 430 МПа для легованих;

σ_р| =σ_в = 200 - 900 МПа для вуглецевих і низьколегованих сталей|;

n - коефіцієнт запасу міцності ( від 3 до 6; при Р_н< 30 МПа n = 3 )

2,3|із| - величина враховує, мінусовий допуск|допущення| на товщину стінки і корозію зовнішньої поверхні.

Товщину денця ГЦ визначають по формулі:

- плоского (мм) (10)

- сферичного (мм) (11)

де - допустима напруга|напруження| на розрив (розтягування).