Определение диаметра поршня силового цилиндра

Составим уравнение равновесия поршней силовых цилиндров, пренебрегая силами инерции:

P1F1 = P2F2 + R + T,

где F1 - площадь поршня со стороны поршневой полости, м2;
F2 - площадь поршня со стороны штоковой полости, м2;
R - усилие на штоках, кН;
T - сила трения, приложенная к поршню.

Сила трения T увеличивается с ростом давления жидкости в цилиндре. Ее можно определить по формуле

T = (0,02...0,1)R = 0,08 · 112 = 9,04 кН.

Определим площади гидроцилиндра F1 и F2, используя соотношения

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru и Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

где υПР и υПХ -скорости поршня при рабочем и холостом ходе.

Преобразуем уравнение к виду

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Расход жидкости, поступающий в силовой цилиндр можно определить по формуле

Q = υП · F

Если расход жидкости, поступающий в силовой цилиндр при рабочем и холостом ходе одинаков, то

Q = υП · F1 и Q = υП · F2

поэтому

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Из этих выражений следует

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru или Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

откуда

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Следовательно, выражение площади поршня в штоковой полости примет вид:

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Подставляя выражения площадей F1 и F2 в (2), сможем определить диаметр поршня

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Выбор гидроцилиндра

Принимаем стандартный диаметр цилиндра D = 110 мм. По справочнику [6, с.90] выбираем гидроцилиндры общего назначения по ОСТ 22-1417-79 с номинальным давлением P* = 16 МПа.

Габаритные и присоединительные размеры выбранных гидроцилиндров, мм [6, с.96, табл.3.31]

D S d D1 d1 d2 b rmax lmin
M33х2

Поскольку ход штока S = 10D, то его на продольный изгиб можно не проверять.

Посчитаем площадь поршня в поршневой и штоковой полости

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Определение расхода рабочей жидкости и выбор насоса

Определяем расход жидкости, поступающий в поршневую полость каждого силового гидроцилиндра

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

где υПР - скорость перемещения поршня, которая определяется отношением хода поршня к времени рабочего хода

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

тогда

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Подача насоса с учетом утечек рабочей жидкости определится по формуле:

QH = (QЦ1 + ΔQЦ)· z + ΔQ зол + ΔQПК,

где ΔQЦ - утечки жидкости в силовом цилиндре;
ΔQзол - утечки в золотнике;
ΔQПК - утечки через предохранительный клапан;
z - число гидроцилиндров.

Утечки должны быть применительно к современным гидроагрегатам

Утечки в силовом цилиндре ΔQЦ определим по формуле

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Утечки в золотнике

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Номинальные утечки находим в табл.2.2 и 2.3 [17].

Утечки через предохранительный клапан примем ΔQПК = 0,1QН. Подача насоса

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

Определим рабочий объем насоса

Определение диаметра поршня силового цилиндра - student2.ru

где n - частота вращения ротора насоса;
η0 - объемный КПД насоса,

Выбираем по рассчитанным параметрам пластинчатый насос НПл 80/16 с рабочим объемом 80 см3, номинальной подачей 102 л/мин, номинальным давлением 16 МПа и объемным КПД η0* = 0,9.

Уточняем расход жидкости, сбрасываемый через предохранительный клапан в бак

ΔQПК = qnη0 - 2(QЦ1 + ΔQЦ) - ΔQ зол =
= 80·10-3·1500·0,9 - 2(31,9+0,068) - 0,098 = 43,9 л/мин.

Наши рекомендации