Назначение элементов структурной схемы объёмного гидропривода. Объёмный и массовый расход масла в гидропередаче. Давление и его единицы. Классификация давлений в гидропередачах. Устройство и геометрические характеристики гидроцилиндра. Алгоритм выбора гидроцилиндра для привода рабочего органа поворотного действия, страница 2

ЕVвн — внутренняя потенциальная энергия, сообщённая маслу при сжатии в насосе. Она  равна работе, которую необходимо совершить при  сжатии масла и увеличении статического давления в единице объёма от начального значения рндо конечного р:

                                             ЕVвн = (р2 – р2н)/2Е,                                                       (1.9)

где Е — объёмный модуль упругости масла, Па.

Пример: Е = 1500 МПа; р = 25 МПа; рн = 0,1 МПа. ЕVвн ≈ (25∙106)2/(2·1500·106) = 0,208 ×106 Дж/м3. Так как модуль упругости масла велик, энергия ЕVвн относительно мала.

ЕVp— потенциальная энергия внешнего статического давления, сообщенная единице объёма масла при вытеснении из насоса. Она равна статическому давлению, т.е. ЕVр= рст. При рст = 25 МПа величина ЕVp = 25∙106 Па, что в 120 раз больше величины ЕVвн.

ЕVк— кинетическая энергия, сообщенная единице объёма масла при придании ему скорости u. Численно ЕVк  равна скоростному давлению pск:

                                                               ЕVк = рск = aru2/2,                                                  (1.10)

где r — плотность масла, кг/м3; u — средняя по поперечному сечению потока скорость масла, м/с; a — коэффициент, учитывающий форму эпюры скорости по поперечному сечению (a = 1 — для турбулентного, a = 2 для ламинарного течения).

Если пренебречь величиной ЕVвн, то равенство (1.8) можно записать:

ЕV = р = рст + рск ,                                                    (1.11)

где р,  рст и рск—полное, статическое и скоростное давления.

Коэффициент полезного действия (КПД)гидропередачи  η – это отношение  мощности на её выходе (на валу гидромотора или штоке гидроцилиндра) Рвых к мощности на её входе (на валу насоса) Рвх:         

                                           η = Рвыхвх

Величина η равна также произведению КПД её последовательно соединённых элементов гидропередачи: η = ηн ηн-гд-б ηгд, где ηн – КПД насоса; η н-д-б – КПД, учитывающий потери энергии на пути от насоса до гидродвигателя и от гидродвигателя до бака;   ηгд – КПД гидродвигателя.

hообъемный КПД. Он характеризует потери части расхода из-за утечек  масла из напорной линии в сливную и дренажную. Утечки возрастают с увеличением давления масла и зазоров между деталями. При этом полезно используемый расход Q и объёмный КПД уменьшаются и, как следствие, уменьшается скорость выходного звена гидродвигателя;

hгм гидромеханический КПД. Он характеризует потери части давления на преодоление сил трения масла о масло, масла о детали и деталей между собой. Как следствие, это уменьшает вращающий момент на валу гидромотора и движущую силу на штоке гидроцилиндра.

3. Устройство и геометрические характеристики гидроцилиндра.

1)  Корпус

2)  Поршень

3)  Шток с проушиной 6

4)  Дно с проушиной 7

5)  Крышка

При подаче масла в поршневую полость – шток выдвигается.

При подаче в штоковую – втягивается.

Скорость штока ≤ 0,5 м/с.

Тормозное устройство:

для уменьшения силы удара поршня о дно и крышку.

8 и 9 втулки с продольными дросселирующими канавками.

При подходе поршня к краним положениям втулки 8 и 9 перекрывают маслу основной выход.

Далее масло выдавливается через продольные канавки малого сечения на втулке.

Это уменьшает скорость штока. Тормоза ставят при необходимости при большой кинетической энергии.

Перетечки масла из поршневой в штоковую полость и обратно нежелательны. Перетечки из штоковой полости “на улицу” недопустимы.

12 – грязесъемник; 13 – основное уплотнение по штоку; вспомогательное уплотнение; 15 и 17 – противоизносные втулки; 16 – уплотнения по поршню

Сферические опоры в проушинах

Возможность монтожы цилиндра при непараллельности осей его крепления на машине( до ±4˚)

Исключение боковых сил на шток.

6 – подушка; 20 – 21 – внутреннии и наружнии кольца сферического подшипника скольжения;  25- пресс – масленка; 23 и 24 – манжеты.

К геометрическим характеристикам отнесены:

а) Dвнутренний диаметр цилиндра; dдиаметр штока; Хшт  ход штока;