Гидроцилиндр

Описание конструкции. Гидроцилиндр состоит из следующих основных деталей (рис. 3.4): поршень 1 диаметром D, шток 2 диаметром d, цилиндр (гильзу цилиндра) 3, крышки (головки) цилиндра 4 и 5, отверстия для подвода и отвода жидкости 6 и 8, уплотнения поршня 7 и штока 9, устройство для отвода воздуха из цилиндра, грязесъемники, тормозные устройства.

Рис. 3.4

Тормозные устройства применяют для избежания ударов, для обеспечения плавного замедления движения поршня в конце хода. С их помощью происходит поглощение (демпфирование) кинетической энергии движущихся масс.

Принцип действия. На рис. 3.4 изображен гидроцилиндр, в котором шток находится во втянутом положении. Движение поршня 1 вправо начнется тогда, когда на его поверхность станет воздействовать давление жидкости, проступающей через канал 6. При этом через канал 8 жидкость будет вытекать.

Движение штока внутрь цилиндра возможно под воздействием давления жидкости на кольцевую поверхность поршня. При этом жидкость будет поступать через отверстие 8, а выходить через отверстие 6.

Уплотнение поршня 7 препятствует перетечкам рабочей жидкости. Направляющая штока 9 препятствуют проникновению грязи внутрь цилиндра. Шток может быть нагружен грузом.

Технические характеристики гидроцилиндра: масса груза m = 2 кг, ход штока h = 200 мм, диаметр поршня D = 32 мм, диаметр штока d = 20 мм.

Описание опытной установки

Гидравлическая схема стенда представлена на рис. 3.5. Из бака 1 насос 2 подает масло к четырехлинейному трехпозиционному распределителю 5. От распределителя 5 две линии идут к гидроцилиндру 6, а еще одна на слив через дроссель 7. После насоса имеется ответвление через напорный клапан 4. Давление после насоса определяется манометром 3, на входах в гидроцилиндр – манометрами 8 и 9.

Рис. 4.5

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с расположением и основными элементами стенда. Перевести распределитель 5 в нейтральное положение.

2. Пригласить преподавателя для включения стенда.

3. После запуска насоса 2 напорным клапаном 4 установить заданное давление p = 30 бар.

4. Закрыть дроссель 7.

5. Открыть дроссель 7 на пол оборота.

6. Определить давления и с помощью манометров 8 и 9 во время поднятия поршня.

7. Определить с помощью секундомера время поднятия поршня.

8. Результаты измерений занести в таблицу

9. Повторить пункты 5–8 четыре раза.

Таблица

Испытание гидроцилиндра

Номер опыта	1	2	3	4	5
Давление в поршневой полости, , бар
Давление в штоковой полости, , бар
Время поднятия поршня, t, c
Скорость поршня, п, м/c
Расход поршневой полости Qп, л/с
Расход штоковой полости Qш, л/с
Нагрузка, действующая на поршень, F, Н
Потребляемая мощность гидроцилиндра, N, кВт
Полезная мощность гидроцилиндра, Nп, кВт
КПД гидроцилиндра, η, %

1. Определить эффективные площади поршневой и штоковой полостей

, ,

2. Вычислить скорость поршня

.

3. Определить расход жидкости в поршневой и штоковой области:

, .

4. Определить нагрузку на поршень, при рабочем ходе:

.

5. Определить полезную мощность гидроцилиндра

.

6. Определить потребляемую мощность гидроцилиндра

.

10. Определить КПД гидроцилиндра:

.

11. Результаты расчетов занести в таблицу, построить зависимость КПД гидроцилиндра от нагрузки на поршень η = f (F).