Гидроцилиндр с односторонним штоком

В схему любого объемного гидропривода входит гидродвигатель – устройство, преобразующее энергию потока рабочей жидкости в механическую работу на его выходном звене.

При гидравлическом расчете гидродвигатель рекомендуется рассматривать как некоторое специальное местное гидравлическое сопротивление, в котором потери давления идут на совершение полезной работы – перемещение выходного звена, преодолевающего внешнюю нагрузку.

Самыми распространенными гидродвигателями являются гидромотор, в котором выходное звено совершает вращательное движение, и гидроцилиндр – гидродвигатель с возвратно-поступательным движением выходного звена. В разделе 2.2 рассматривается расчёт параметров гидромотора, а в разделе 2.1 – гидроцилиндра, включенного по схеме на рисунке 3.5 а; ниже даны некоторые особенности расчёта гидроцилиндра с односторонним штоком.

Самым распространенным типом гидроцилиндра является гидроцилиндр с односторонним штоком, два варианта схемы включения которого представлены на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Гидроцилиндр с односторонним штоком

Для гидроцилиндра, включенного по схеме на рисунке А.5 а, с достаточной степенью точности при расчете потери давления, идущей на совершение полезной работы, можно использовать формулу (2.14)

, (3.5)

где – диаметр гидроцилиндра, м;

– механический кпд гидроцилиндра.

Скорость поршня вычисляется по формуле

.

Для схемы на рисунке 3.5 б

, (3.6)

.

В расчете принимается объемный КПД цилиндра , так как объемные потери в цилиндрах практически отсутствуют, а механический в рабочем диапазоне скоростей и нагрузок можно считать постоянным (если по условию задачи не задан, то ).

Из-за неравенства эффективных площадей поршня с его правой и левой стороны, расходы жидкости на входе и на выходе гидроцилиндра с односторонним штоком различны. Поэтому в расчете рекомендуется расход выражать через расход .

Для схемы на рисунке 3.5 а

,

а для схемы на рисунке 3.5 б

.

В гидроцилиндрах с двухсторонним штоком, когда эффективные площади с обеих сторон поршня равны, расходы на входе и выходе гидроцилиндра одинаковы. Потери давления в гидродвигателе не зависят от расхода , в него поступающего, а определяются только внешней нагрузкой на его выходном звене и его конструктивными параметрами.

Заключение

На современном этапе развития техники и технологий невозможна эффективная эксплуатация и высококачественное проектирование объемных гидроприводов без применения ЭВМ. Предложена программа расчета Mathcad, которая позволяет определить мощность и кпд гидропривода, а также скорость движения выходного звена и построить суммарную характеристику. насосная установка и силовая установка рассматриваются в едином комплексе.

Практическое значение данной курсовой работы заключается в том, что гидравлика представляет основу для инженерных расчётов во многих областях техники, в том числе и машиностроение.

Одной из целей при преподаваний дисциплины ГиГПП для студентов специальности 5В071200 – Машиностроение является подготовка их для проектно-конструкторской, исследовательской и производственной деятельности в области создания, совершенствования и эксплуатации машин, оснащенных гидравлическим и пневматическим приводом; научить будущего специалиста творческому мышлению, дать практические знания об общих принципах построения машин, механизмов деталей и их проектирования.

При выполнений предлагаемой курсовой работы студент сталкивается с элементами научного анализа, которая формирует у него теоретические знания и практические навыки, умение работать с литературой, анализировать источники, формировать обстоятельные и обоснованные выводы.

В этой работе студент самостоятельно заменяет заданную схему эквивалентной, строит характеристику насосной установки, составляет уравнения характеристик для каждого простого трубопровода и в последствии получает характеристику сложного трубопровода с насосной подачей. Самостоятельно находит оптимальный режим работы объемного гидропривода.

Литература

1 Башта Т. М. и др. Гидравлика, гидромашины, гидроприводы : – М., Машиностроение, 2012. – 423 с.

2 Бурдун Г. Д. Справочник по международной системе единиц : стандарты. – М., 2007. – 216 с.

3 Земенков Ю. Д. и др. Гидравлика и гидромашины : учебное

пособие. – Тюмень : «Вектор-Бук», 2009. – 400 с.

4 Земцов В. М. Гидравлика : учебник для вузов. – М. : АСВ, 2007. – 352 с.

5 Кудинов В. А., Карташов Э. М. Гидравлика : учебник для вузов. – М. : Высш.шк., 2007. – 199 с.

6 Лапшев Н. Н. Гидравлика и гидромашины : учебник для вузов. – М. : «Академия», 2007. – 272 с.

7 Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Фатеев И. В. Расчет сложных трубопроводов с насосной подачей : учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей по дисциплине «Гидравлика, гидромашины и гидроприводы» / под ред. Ю. А. Беленкова. – М. : МАМИ, 2007. – 48 с.

8 Некрасов Б. Б., Беленков Ю. А. Насосы, гидроприводы и гидропередачи : учебник для вузов. – М. : МАМИ, 2008. – 126 с.

9 Потемина Т. П. Гидравлика : учебно-методический комплекс. – Тюмень : ТюмГНГУ, 2004. – 136 с.

10 Т. В. Артемьева, Т. М. Лысенко, А. Н. Румянцева, С. П. Стесин. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод : учебное пособие для студентов вузов. – 2-е изд. – М. : Академия, 2006. – 336 с.

11 Ухин Б. В., Гусев А. А. Гидравлика : учебник для вузов. – М. : Инфра-М, 2008. – 432 с.

12 Штеренлихт Д. В. Гидравликаи и приводы : учебник для вузов. – М. : КолосС, 2007. – 656 с.

Приложение А

(справочное)