Розрахунок гідроциліндра на міцність і стійкість

При розрахунку на міцність (рис. 17) заданими вважають внутрішній діаметр труби , довжину труби  (далі побачимо, що її величина не впливає на результат розрахунку), тиск рідини усередині циліндра – , допустима напруга . Визначенню підлягає товщина стінки  (чи зовнішній діаметр труби ).

Тангенціальні напруги можна знайти з умови рівноваги труби, розрізаної в поперечному напрямку

Звідси необхідна товщина стінки

                                                                                    (80)

Осьові напруги, чи напруги уздовж осі труби, визначають з умови рівноваги труби, розрізаної в подовжньому напрямку:

 чи  чи .

Звідси                                                                             (81)

Тонкостінним називають циліндр, у якого  (чи ), товстостінним – у якого  (чи ).

Практичні формули розрахунку товщини стінок гідроциліндрів:

– для тонкостінного циліндра

                                                                                  (82)

– для товстостінного циліндра з пластичного матеріалу (стали)

 чи                   (83)

– для товстостінного циліндра з крихкого матеріалу (чавуна)

.                                                                     (84)

Допустимі напруги , складають для циліндрів із сірого чавуна – , для високосортного чавуна – , з міді, бронзи – ,    зі сталевого лиття – , з кованої вуглецевої стали – , з кованої легованої сталі – . Запас міцності при цьому знаходиться в межах .

Розрахунок на стійкість (рис. 18) виконують для положення цілком висунутого штока. При цьому використовують відому з технічної механіки формулу Ейлера для розрахунку критичної сили при стиску стержнів  де  – коефіцієнт, що враховує характер закріплення кінців штока і циліндра (  при шарнірному закріпленні обох кінців,  при шарнірному закріпленні одного і твердому іншого кінця,  при твердому закріпленні обох кінців);  – модуль пружності матеріалу циліндра чи штока;  – момент інерції перетину циліндра чи штока;  – довжина стиснутої ділянки.