Об’ємний гідропривод: Конспект лекцій (Лекції 1-36: Загальні відомості про об’ємний гідропривод. Нові прогресивні технології і перспективи розвитку гідроприводів), страница 15

d_м, b – діаметр і ширина манжети.

р – робочий тиск.

Для поршневих кілець

,                                         (2.3)

де d_к – діаметр ущільнюючої поверхні;

z – кількість кілець;

k – питомий тиск кільця на ущільнюючу поверхню;

р – робочий тиск.

Оскільки коефіцієнт μ практично розрахувати не удається, то сила тертя враховується механічним ККД:

                                                                  .                                             (2.4)

Таким чином зусилля, яке розвиває циліндр при виштовхуванні

,                                  (2.5)                                                  

а зусилля при втягуванні

                                                                              .                                      (2.6)

Механічний ККД залежить від виду ущільнень:

для манжетних ущільнень η_м = 0,93...0,97;

для гумових кілець η_м = 0,95...0,97.

Площі розраховуються як

,

, де D і d – відповідно діаметр поршня і штока.

Введемо позначення , яка приймає значення (1,25; 1,33; 1,6; 2,0).

З урахуванням цього

                                                  ,                                                   (2.7)

                                                       ,                                                 (2.8)

.

Діаметр підвідних трубопроводів

                                                           ,                                                            (2.9)

де v_ср – середня швидкість рідини по трубопроводу (для зливного v_ср=1,5м/с, для нагнітаючого v_ср=2м/с).

Потрібна витрата

                                                            ,                                                 (2.10)

                                                          ,                                                    (2.11)

де  і  - швидкість поршня в прямому та зворотному напрямках.

При статичному розрахунку визначаються три параметри: діаметри поршня, штока та трубопроводів.

Для отримання швидких переміщень при холостому ході використовують диференціальну схему підключення циліндра з відношенням площин .

Якщо прийняти ,тобто , то маємо залежність

                                                              .                                                      (2.12)

На рис. 2.26 зображена диференціальна схема підключення, де швидкість в два рази більша, якщо .

3. Розрахунок циліндрів на міцність

Для циліндрів з крихких матеріалів товщина стінки гільзи δ визначається за формулою Ляме

                                   ,                                                      (2.13)

де d – внутрішній діаметр гільзи;

σ – допустиме напруження на розтяг;

p_y – умовний тиск рідини, який дорівнює p_y =1,2p_роб.

Для в’язких матеріалів:

                                    ,                                                        (2.14)

де R, r – відповідно зовнішній та внутрішній радіуси гільзи,

σ=σ_т /n, n>3, де σ_т– гранична текучість матеріалу, n – коефіцієнт запасу.

Для малов’язких матеріалів:

                                       ,                                             (2.15)

для в’язких:

                                                 .                                        (2.16)

При розрахунку циліндра треба обґрунтувати параметри фланця, днища, полукілець, проушин, різьбових з’єднань та інших деталей.

При великій довжині ходу роблять розрахунок на стійкість (кн. “Элементы гидропривода” Абрамов и др. /стр.293/).

Література [3], стор. 286-287; [5], стор. 139-149; [8], стор. 59-80.

Лекція 9. Конструкція гідроциліндрів

1. Основні складові гідроциліндрів

Силовий гідроциліндр складається з наступних основних елементів (рис. 2.27):

1)гільза;

2)кришки (4,8);

3)поршень зі штоком (2,5);

4)направляюча штока (13);

5)демпферний або гальмівний пристрій (в цій схемі відсутній);

6)брудоз’ємник (3);

7)пристрій для видалення повітря (відсутній);