Гидравлический расчет гидросхем объемного гидропривода: Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Механика жидкости и газа", страница 7

Усилие, развиваемое гидроцилиндром, определяется из уравнения равновесия поршня (поршня). Например, для поршневого гидроцилиндра с односторонним штоком (рис.8) полезная нагрузка Р определяется выражением

,                     (16)

где    - давление рабочей жидкости в полости нагнетания (в данном случае – в бесштоковой полости);

 - противодавления (в данном случае, давление жидкости в штоковой полости); определяется гидравлическим сопротивлением в сливной гидролинии;

 и  - диаметры поршня и штока;

 - сила трения в гидроцилиндре; зависит от типа уплотнений, температуры рабочей жидкости и давления.

Механический КПД гидроцилиндра определяется выражением

                                         (17)

Величина  находится в пределах 0,85÷0,95; для практических расчетов  принимается равным 0,9.

Скорость перемещения поршня определяется по формулам

- если жидкость поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра

,                                          (18)

- если жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра

.                                     (19)

II. Рабочие жидкости гидроприводов.

Передача и преобразование механической энергии в гидроприводе осуществляется посредством рабочей жидкости, которая, таким образом, является его важным составным элементом – рабочим телом гидропривода.

В качестве рабочих жидкостей гидроприводов наиболее широкое применение получили минеральные масла нефтяного происхождения, а также синтетические жидкости на основе сложных эфиров и фторуглеродных полимеров.

Важнейшими физическими свойствами рабочих жидкостей, которые существенно влияют на параметры работы гидропривода, являются вязкость и сжимаемость (упругость), а также их зависимость от температуры и давления.

Вязко-температурные свойства жидкостей определяются зависимостью коэффициента вязкости от температуры. Для наиболее распространенных рабочих жидкостей значения кинематического коэффициента вязкости при различных температурах приведены в табл.7.

Вязкость жидкостей зависит также от давления; однако эта зависимость существенно проявляется при относительно больших изменениях давления.

Зависимость вязкости минеральных масел, применяемых в гидроприводах, от давления Р (при Р<50 МПа) можно определить по формуле

,                                  (20)

где    и  - кинематический коэффициент вязкости, соответственно, при давлениях Р и атмосферном; Р – давление, МПа;

 - коэффициент, зависящий от марки масла:

для легких масел          ;

для тяжелых масел      .

Табл.7. Физические характеристики некоторых рабочих жидкостей.

Рабочие жидкости	Коэффициент вязкости, , сСт							Плотность
	tºC	20º	30º	40º	50º	60º	80º	20º	40º	60º	80º
АМГ-10		21,6	16,9	14	10	9,2	6,7	835	823	802	779
Индустриальное 20		62	38	26	20	12	7	872	861	845	822
Индустриальное 30		138	80	50	30	19	10,5	888-916
ГМ-50И							3,9	850	839	821	798
ВМГ3		27	20	14,2	11	8,8	6,0	884	832	814	-

На вязкость жидкости оказывает влияние наличие в ней растворенного или нерастворенного (в виде пузырьков) воздуха. В частности, при наличии в жидкости нерастворенного (в виде пузырьков) воздуха ее вязкость увеличивается и может быть определена по формуле

,                                  (21)

где    и  - соответственно, динамические коэффициенты вязкости: жидкости, содержащей нерастворенную газовоздушную фазу, и чистой    жидкости – при фиксированных давлении и температуре;

 - объемная концентрация нерастворенной газовоздушной фазы (относительный объем фазы Г) в жидкости