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.