Уравнение равновесия поршня гидроцилиндра. Расчет основных размеров гидроцилиндра и подачи насоса. Определение расходов рабочей жидкости в гидравлических линиях системы гидропривода

Задание

       Принципиальная схема объемного гидропривода поступательного движения приведена на рисунке 1. Рабочая жидкость из бака Б подается насосом Н  в рабочую полость гидроцилиндра Ц через распределителть Р. Шток поршня гидроцилиндра нагружен усилием F и при этом перемещается со скоростью  . Излишек жидкости, подаваемой насосом при требуемой величине давления, отводится в бак Б через регулируемый дроссель ДР. При этом требуемая величина давления на выходе из насоса обеспечивается клапаном давления (предохранительным) КД. Для регулирования скорости перемещения рабочего органа (штока поршня гидроцилиндра) используется регулируемый дроссель ДР.  Отработанная жидкость из сливной полости гидроцилиндра через распределителть Р и фильтр Ф сливается в бак Б. Конкретный номер схемы для каждого студента определяется преподавателем.

       Номер варианта задания к курсовой работе (№) берется студентом согласно порядковому номеру его фамилии в алфавитном списке группы.

       Численные значения параметров, необходимых для выполнения расчета конкретной системы объемного гидропривода , приведены для каждого варианта задания в таблице 1.

Таблица 1

Длины гидролиний рассчитываются по следующим зависимостям:

а) напорной

                                                  l_н=1,5 +0,4№;                                                                     (1)

б) всасывающей

l_вс=0,2 l_н;                                                                                                                   (2) 

в) сливной

                                                   l_сл= 1,15 l_н                                                                                                               (3)

в) сливной

Механический КПД гидроцилиндра  и эквивалентная абсолютная шеро­ховатость внутренних поверхностей всех гидролиний Δ, берутся согласно реко­мендациям, приведенным в [7] на с. 8:  = 0,9; Δ = 0,06 мм.

Объемные потери при уплотнении поршня резиновыми кольцами или манжетами практически отсутствуют (объемный КПД η_о близок к единице), по­этому общий КПД гидроцилиндра η определяется в основном механическими потерями энергии на трение, т.е. его механическим КПД η_м — [8], с. 291.

При выполнении расчета гидравлических потерь учитываются имеющиеся местные сопротивления: распределитель, дроссель, фильтр, плавные повороты гидролиний, штуцерные присоединения гидролиний, тройники, внезапные рас­ширения потока на выходе из напорной гидролинии в поршневую полость гид­роцилиндра и на выходе из сливной гидролинии в гидробак, а также внезапное сужение потока на входе из штоковой полости гидроцилиндра в сливную гидро­линию.

В [7] на с. 21 (таблица 4) приведены значения коэффициентов сопротивле­ния ζ тех из перечисленных выше местных сопротивлений (кроме тройников), потери давления в которых при выполнении курсовой работы определяются по формуле Вейсбаха.

Рисунок 1. Схема гидравлическая принципиальная объемного гидропривода

         Перечень элементов гидравлической схемы: Б - гидробак открытый под атмосферным давлением со сливным трубопроводом ниже уровня рабочей жидкости; Н - насос постоянной производительности с одним направлением потока; Р - распределитель 4/2 (4 -четырехлинейный, 2 - двухпозиционный), Ц- цилиндр двустороннего действия с односторонним штоком; КП — клапан переливной (обеспечивает требуемую величину как расхода, так и давления в системе) с собственным управлением; ДР - регулятор потока - дроссель; Ф -фильтр полнопоточный.

Воспользовавшись формулами (1), (2), (3) и приняв при расчете l_н значе­ние № равным 7, определим длины соответствующих гидролиний:

l_н =1,5 + 0,4ּ23 = 10,7 м;