2020-01-14
162
На способности жидкости передавать изменение внешнего давления во все точки занятого ею пространства основан принцип действия многих гидравлических машин. В практике находят широкое применение такие простые гидравлические машины, как домкраты, подъемники, гидравлические прессы, мультипликаторы (повысители давления), гидравлические аккумуляторы и др. При расчете простейших гидравлических машин используются закон равновесия жидкости, давление жидкости на плоские и криволинейные поверхности, законы механики твердого тела.
В основной рекомендуемой учебной литературе [1] эта тема вообще не рассматривается, а в литературе [2, c.50, 51] излагается только общая методика гидравлического расчета гидравлического пресса и мультипликатора, хотя в практике находят широкое применение различные простейшие гидравлические машины и, в частности, гидроподъемники. Пример одной из конструкций гидроподъемника показан на рис. 1.15, расчет которого покажем на примере.
Пример 1.7. Определить диаметр D1 гидравлического цилиндра, необходимый для подъема задвижки при избыточном давлении воды ри=294,3 кПа, если диаметр трубопровода D2=200 мм и масса подвижных частей устройства М=48 кг, коэффициент трения задвижки в направляющих поверхностях f=0,5, сила трения в цилиндре равна 10% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному. Площадью сечения штока пренебречь.
|
|
|
Решение. Для определения величины диаметра цилиндра предварительно составим уравнение равновесия всех сил на вертикальную ось, действующих на систему задвижка – поршень цилиндра, которое имеет следующий вид:
Рис.1.15. Схема гидравлического подъемника.
Fп – Fтр – Fц – G = 0, (1.27)
где Fп – сила, действующая на поршень цилиндра,
Fп = pиwц = ри×0,785D12;
wц – площадь сечения цилиндра;
Fтр– сила трения задвижки в направляющих поверхностях,
Fтр = f×F3 = f рц ω3 = f×рц×0,785D22;
F3 – сила гидростатического давления на задвижку;
w3 – площадь сечения задвижки;
Fц – сила трения в цилиндре, 
Подставив значение сил в уравнение равновесия (1.27), выразим из него диаметр цилиндра
.
Ответ: D1 = 166 мм.
