Меню

Эффективная площадь поршня гидроцилиндра

Расчет гидроцилиндров

Выбираем гидроцилиндры на штоки, которых приходится большая нагрузка. На 2 вертикальных гидроцилиндра приходится 15 кН, на один горизонтальный 7,5 кН.

Расчет будем вести по двум вертикальным гидроцилиндрам, с нагрузкой на 2 штока 15 кН.

Расчетная величина внешней нагрузки, приведенная к штоку одного цилиндра:

.

Выбираем тип крепления вертикальных гидроцилиндров – жесткая заделка, ход штока 560 мм.

Выбираем тип крепления горизонтального гидроцилиндра – шарнирный, ход штока 560 мм.

Усилие на штоке фактическое при подаче давления в поршневую полость цилиндра

, примем усилие , где k – коэффициент запаса.

Определим эффективную площадь поршня

S1 = ,

где — КПД механический, равен 0,85…0,95, примем 0,9, — перепад давлений, принимается на 10..20% меньше номинального давления,

S1 = ,

Так как S1 = , тогда диаметр поршня определится как

Принимаем стандартное значение диаметра .

Тогда диаметр штока , примем стандартное значение .

Выписываем параметры выбранного гидроцилиндра:

;

Уточним эффективную площадь в поршневой полости

S1 = = 5027мм 2 ≈ 0,005 м 2;

Уточним эффективную площадь в штоковой полости S2:

S2 = = 3063мм 2 ≈0,003м 2 .

Усилие на штоке фактическое при подаче давления в поршневую полость цилиндра

Усилие на штоке фактическое при подаче давления в штоковую полость цилиндра

,

Проверка условия . Условие выполнено.

2.3. Определение толщины стенки гидроцилиндра

Расчет труб на прочность сводится к определению толщины их стенок.Условие прочности на растяжение для стенки гидроцилиндра:

где — допускаемое напряжение растяжения, для высокосортного чугуна.

40 МПа (справочные данные).

Тогда, толщина стенки должна быть не менее

= = , принимаем =7 мм.

2.4. Расчет гидроцилиндра на устойчивость

Зная фактическое расчетное усилие на штоке Fр= 24230 H, определяем критическое усилие Fкр.по формуле:

,

где m = 2- коэффициент запаса прочности.

Тогда

Зная критическую силу, можно определить момент инерции штока :

,

где Е= 2,1•10 5 МПа — модуль упругости для материала штока;

Читайте также:  Газ под поршнем сила трения

lпр. – длина продольного изгиба, определяемая при полностью выдвинутом штоке гидроцилиндра с учетом размеров креплений гидроцилиндра и его штока.

,

Где — длины концевых участков крепления цилиндров; — длина хода штока.

Длина продольного изгиба будет равна .

Получаем .

Определим необходимый диаметр штока:

.

То есть минимальный диаметр штока D2min = 29 мм. Так как принятый ранее диаметр штока D2 = 50 мм > D2min ,то D2 =50мм удовлетворяет условию на прогиб.

2.5. Определение расходов жидкости в гидролиниях

Действительный расход жидкости в напорной гидролинии гидроцилиндров при выдвижении штока:

,

где .— объемный КПД гидроцилиндра, =0,99.

Действительный расход жидкости в сливной гидролинии гидроцилиндров при выдвижении штока:

.

Действительный расход жидкости в напорной гидролинии гидроцилиндров при втягивании штока:

,

где .— объемный КПД гидроцилиндра, =0,99.

Действительный расход жидкости в сливной гидролинии гидроцилиндров при втягивании штока:

.

Таблица 2.1. Результаты расчёта расходов жидкости в гидравлических линиях

Вид операции Расходы жидкости в гидролиниях
нагнетания слива
10 -5 м 3 /с л/мин 10 -5 м 3 /с л/мин
Выдвижение штока 5.077 3.046 3.094 1,856
Втягивание штока 92.82 55.692 152.3 91.392

2.6. Определение проходных сечений трубопровода

При определении диаметров трубопровода расход жидкости увеличиваем втрое, т.к. работают три цилиндра.

На линии нагнетания диаметр трубопровода dH

.

На линии слива диаметр трубопровода dс

.

На линии всасывания диаметр трубопровода dвс

.

На линии управления диаметр трубопровода dу

.

Для тонкостенных труб толщина стенки определяется по формуле:

,

где , — временное сопротивление растяжению материала, n = 3 – коэффициент запаса прочности.

, принимаем толщину стенок трубопроводов .

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 655 ; Нарушение авторских прав

Источник статьи: http://lektsii.com/2-12418.html

Эффективная площадь гидроцилиндра

Эффективная площадь гидроцилиндра — это площадь поверхности поршня, как которую воздействует давление жидкости. Она не всегда определяется только диаметром поршня, так как присоединенный к поршню шток изолирует часть площади, значит эффективная площадь в этом случае будет меньше.

Читайте также:  Чем вкручивать поршень суппорта

Эффективная площадь поршня

В том случае, если жидкость будет поступать в поршневую полость, давление будет действовать на всю площадь поршня. Получается, что эффективную площадь в этом случае можно вычислить по формуле:

В данном случае эффективная площадь гидроцилиндра равна площади поршня.

Эффективная площадь со стороны штоковой полости

Если жидкость поступает в штоковую полость, то давление будет действовать на кольцевую поверхность, образованную наружными диаметрами поршня и штока.

Эффективная площадь, в этом случае будет равна площади кольца:

Аэф. ш = πD 2 /4 — πd 2 /4 = π/4(D 2 -d 2 )

У гидроцилиндра с двухсторонним штоком, в обоих полостях эффективные площади будут кольцевыми, а их размеры будут зависеть от диаметров поршня и штоков.

Эффективная площадь пневмоцилиндра

В пневмоцилиндре на поршень воздействует не жидкость, а сжатый воздух. Его давление также будет воздействовать на некоторую поверхность поршня, определяется эффективная площадь пневматического цилиндра точно также,как и гидравлического.

Источник статьи: http://hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=355

Adblock
detector