Требуемое усилие

Требуемое усилие зависит от массы нагрузки, угла перемещения или подъема, трения, рабочего давления и полезной площади поршня.

Нагружающее усилие складывается из веса нагрузки (рис. 2а), силы трения F, представляющей собой коэффициент трения, умноженный на вес (рис. 15b), и сил инерции, обусловленных требуемым ускорением (рис. 2с). Направление проекций этих сил зависит от угла наклона оси цилиндра по отношению к горизонтальной плоскости (подъем), как показано на рис. 15d.

При горизонтальном перемещении (подъем = 0°) преодолевается только сила трения. Сила трения определяется коэффициентом трения μ, величина которого составляет от 0,1 до 0,4 для случая скольжения металла по металлу и около 0,005 для случая качения «сталь по стали» (0,001 – для шариков в обойме шарикоподшипника). Этот коэффициент вводится в формулу как косинус угла наклона, значение которого меняется от 1 для горизонтали до 0 для вертикали.

Рисунок 2 – Составляющие нагружающего усилия.

Масса проявляет себя в виде нагрузки, которая равна ее весу при перемещении по вертикали (подъем 90°). Вес это сила, равная ускорению силы тяжести, помноженному на массу. Ускорение свободного падения на широте 45° (стандарт для Европы) равно 9,80629 м/с². При горизонтальном перемещении вес равен нулю, так как он полностью воспринимается конструкцией. В этом случае для создания ускорения осевое усилие цилиндра может использоваться полностью. Таким образом, нагрузка от массы будет меняться в зависимости от наклона в пределах 0…100%. Величина этой нагрузки в формуле (рис. 15) выражена через синус угла наклона, от 0 (горизонталь) и 1 (вертикаль).