Уточнённые расчеты гидропривода

На основе полученных значений D_ц и d и с учетом исходных данных формируется конструкция гидроцилиндра [2,4]. Уточняем размеры ГЦ и расхода жидкости. При этом для принятых р₁ или р₂, полученных D_ц и d выбирают по [1] виды и количество уплотнительных устройств.

После этого расчитывается Р_сопр:

Р_сопр= Р_упл+Р_п/д, (8)

где Р_упл=Р_шт+Р_порш - потери усилия на преодоление сопротивлений в уплотнениях соответственно штока и поршня (для ГЦ простого действия Р_упл=Р_шт=Р_пл - потери на уплотнение плунжера),

Р_п/д - потери на противодавление в силовой линии.

Р_шт= fdlp₁; (9)

Р_порш= fD_цb(zk+p₁), (10)

где f - коэффициент трения скольжения уплотнений о металл штока, плунжера, цилиндра [1,2,5]:

f=0,01...0,15; l - длина уплотнения; b - ширина поршневого кольца; z - количество колец; k=(0,08...0,09) МПа - удельное давление колец на стенки ГЦ.

Если шток уплотняется манжетами, то l=nl₁, здесь:

n - число манжет; l₁ - длина одной манжеты.

Р_п/д=р₂F_п/д , (11)

где р₂- давление слива: 0,1р₁ р₂ (0,02...0,03)МПа; F_п/д - площадь поперечного сечения в полости слива (lля ГЦ дифференцированного действия F_п/д= (D_ц²-d²)/4).

Поскольку теперь размеры элементов конструкции ГЦ известны, то можно получить точную величину подвижных масс М.

Пользуясь уравнениями (2), (3) и (8) определяют действительное значение Р_дв, а затем и D_ц из соотношения (1). В случае необходимости полученное значение D_ц доводят до рекомендуемого в [1]. Далее уточняются расходы жидкости в выражениях (6) и (7).

Принятые р₁ и р₂, а также полученные V_в/д иV_н/д служат для выбора насосов соответственно высокого и низкого давления. Однако этот выбор делается после определения гидропотерь в трубопроводах и элементах ГП.

Для расчета гидропотерь следует составить схему трубопроводной обвязки ГЦ, из которой будет видно, сколько прямых участков, колен и др. элементов трубопроводов следует учесть в расчетах. Сами расчеты выполняются по рекомендациям, содержащими в [7, 8].

Полные потери давления жидкости расчитываюся из выражения:

, (12)

где потери в трубопроводах и их элементах; Р_ф - потери давления в фильтре; Р_д - потери давления в дросселе; Р_р - потери давления в распределителе.

Следовательно, фактическое рабочее давление в полости ГЦ будет равно

Р_1ф=р₁- p_общ (13)

Окончательно диаметр ГЦ определяем

(14)

Если данная величина диаметра отличается от полученной ранее, то ее следует довести до рекомендуемой [1]. Однако такое бывает очень редко.

Приложение 3

Методика расчета времени срабатывания гц и окончательного выбора насоса

Если исходные данные содержат только средние скорости движения _пр и _обр, то время цикла работы ГЦ вычисляется из выражения:

, (15)

где - длительности соответственно прямого хода, выдержки под давлением, обратного хода.

, . (16)

Время выдержки под давлением диктуется технологической машиной и обычно задается в исходных данных.

В большинстве ГП технологических машин холостые хода реализуются жидкостью низкого давления.

Тогда расходы жидкости низкого давления р₂ при прямом и обратном ходах определяются также по соотношениям (6) и (7).

При наличии холостого и рабочего ходов их длительность составят:

, , (17)

где S_пр.х,S_пр.раб,S_об.х,S_{обр.раб} - холостой и рабочий ход при прямом и обратном движении штока (выбирают в соответствии с технологической машиной).

S_пр.=S_пр.х+S_пр.раб; S_обр=S_об.х+S_од.раб; (18)

Окончательно по р₁ и р₂, V_в/д и V_н/д выбираются насосы низкого и высокого давления или насосные агрегаты соответствующего назначения.

Приложение 4