Расчет гидроцилиндра на устойчивость и прочность

2.1.3.1 Расчет штока гидроцилиндра на устойчивость[16]

Определяем критическое усилие на штоке  по формуле

,                          (2.12)

где

- усилие на штоке, Н;

- критическое усилие на штоке, Н;

- коэффициент запаса прочности, .

,

Наиболее предпочтительно применение шарнирного крепления

                                          (2.13)

где

- коэффициент продольного изгиба, или коэффициент закрепления (рис. 2.4);

Рисунок2.4. Способы закрепления гидроцилиндров и значения коэффициента закрепления

- расчетная длина (при выдвинутом штоке), м.

,

Все гидравлические цилиндры рассчитываются на устойчивость. Приложение к цилиндру чрезмерной осевой нагрузки может привести к продольному изгибу штока (потери устойчивости в осевом направлении). Критическое усилие, которое приводит к продольному изгибу, определяют по формуле Эйлера [16, 15, 25]

Момент инерции штока определим из формулы

  ,                       (2.14)

Проверяем условие устойчивости, для определения принимаем:

. Наиболее предпочтительно применение шарнирного крепления.

,                            (2.15)

где

– диаметр штока, м;

,                            (2.16)

=24 мм

>

70мм>24мм

Т.к > , то условие прочности выполнено.

2.1.3.2  Определение фактической силы на штоке[12]

1. Фактическая сила (усилие), развиваемое на штоке

     ,                (2.17)

где

- фактическая сила (усилие), развиваемое на штоке, Н;

- статическая (теоретическая нагрузка) на штоке, Н;

- сила трения в конструктивных элементах, Н;

- сила инерции движущихся частей, которая возникает при ускорении и замедлении движения штока, Н.

,

2. Определение силы трения по формуле

,                    (2.18)

где

- коэффициент трения скольжения =0,1;

- внутренний диаметр цилиндра, м;

- ширина контактного пояска уплотнения (), м;

- величина давления на контактную поверхность , Па;

-рабочее давление, Па;

,

3. Определение силы инерции движущихся частей по общей формуле

,                 (2.19)

где

- ускорение свободного падения, ;

- скорость прямого хода штока, м/с;

- время разгона штока при прямом ходе,(принимаем ).

  

Расчет трубопроводов

2.1.4.1 Определение проходных сечений трубопроводов [25]

Трубопроводы предназначены для соединения гидроаппаратов между собой. По назначению трубопроводы бывают напорные, всасывающие и сливные.

Внутренний диаметр трубопровода определим через расход масла по формуле

       ,                            (2.20)

где

- внутренний диаметр трубопровода, м;

- расход жидкости, ;

- скорость потока рабочей жидкости, .

Внутренние диаметры трубопроводов определим по формулам

а) во всасывающей линии;

при 𝜐_в=1,2 м/с

принимаем:

б) в напорной линии

при 𝜐_н=5 м/с

принимаем:

в) в сливной линии

при 𝜐_с=2 м с

принимаем:

Полученные результаты округлим до ближайшего большего значения из стандартного ряда.