Основы расчета гидроцилиндров

 

Основными рабочими и конструктивными параметрами силовых гидроцилиндров являются: внутренний диаметр цилиндра, развиваемое усилие, расход жидкости, мощность и КПД.

 

Внутренний диаметр цилиндра D является главным параметром; он характеризует геометрические размеры и технологию изготовления гидроцилиндра. По этому параметру определяют усилие на штоке и скорость движения поршня при рабочем ходе. По диаметру штока d определяют развиваемое усилие и скорость при холостом ходе.

 

Рабочее          давление       PP устанавливает         эксплуатационную

 

геометрическую характеристики гидроцилиндров.

 

Определение основного параметра силового гидроцилиндра – его внутреннего диаметра (диаметра поршня) производят в два этапа. Сначала вычисляют приближенное значение диаметра D по известной полезной нагрузке F и принятому рабочему давлению; затем определяется диаметр гидроцилиндра с учетом всех внешних дополнительных нагрузок (при этом величину дополнительных нагрузок определяют, принимая уже известным диаметр гидроцилиндра).

 

Приближенный расчет основных параметров силового гидроцилиндра Диаметр силового гидроцилиндра (без учета потерь давления на преодоление

 

дополнительных нагрузок) определяют по формуле

 

 

где	F – полезная нагрузка, приведенная к штоку;
PP – рабочее давление в цилиндре, принимаемое в зависимости от F.
По	вычисленному	в	соответствии с формулой расчетному диаметру D
подбирают	ближайший	больший нормализованный диаметр. Внутренний диаметр
гидроцилиндров нормализован			ГОСТ	6540-68 и имеет следующие значения в мм:
Основной ряд:		10	12	16	20	25	32	40	50
		63	80	100	125	160	200	250	320
		400	500	630	800
Дополнительный ряд:		36	45	56	70	90	110	140	180
		220	280	450	560	710	900

Диаметр штока d определяется в зависимости от величины хода поршня S. Если выполняется условие S ≤ 10D, можно принимать:

 

при PP ≤ 2,5 МПа	d=(0,3-0,35)D,
при PP ≤ (6,4 ÷ 10) Мпа	d=0,5D,
при PP ≤ (16 ÷ 25) Мпа	d=(0,7-0,75)D
Основной ряд	10 12 16 20 25 32 40 50

 

63 80 100 125 160 200 250 320

400 500 630 800

 

Дополнительный ряд   14 18 22 28 36 45 56 70 90 110 140 180 220 280 260 450 560 710 900

 

Таблица 5.1.

Гидроцилиндры общетехнического назначения.

				Давление,								Усилие,						Диаметр цилиндра, мм						Тип рекомендованнойрабочейжидкости
				МПа								кН				Ход штока, мм				Диаметр штока, мм		Тип уплотнений
Марка				номинальное		максимальное		Мо торесурс, ч		КПД		толкающее		тянущее
гидроцилиндра
1				2		3		4		5		6		7		8		9		10		11		12
																								М-10-Г2,
Ц-55-101-0001				14		17,5		8000		0,91		33,2		23,3		200+1		55		30		Резиновые		M-10- В2,
																						кольца		М-8-Г2
																								М-8-В2
																								М-10-Г2,
Ц-75-1Ш-001А				14		17,5		8000		0,91		62		52		200+1		75		30		Резиновые		М-10-В 2,
																						кольца		М-8-Г2,
																								М-8 -В2
																						Резиновые		И-20А
151.40.040.3А				10				6000		0,80		50		37,5		280		80		40				(ГОСТ
																						кольца		20799-75)
																								М-10-Г2,
Ц-90-121-2001А				14		17,5		8000		0,91		89		79		200		90		30		Резиновые		М-10-В2
																						кольца		(ГОСТ
																								8581-78)
Ц-90М				14		17,5		8000		0,91		89		79		200		90		30		Резиновые		М-Ю-Г2,
																						кольца		M-10- В2
ЦП0-1414001А				14		17,5		8000		0,91		133		115		250		110		40		Резиновые		М-10-Г2,
																						кольца
																						Резиновые
18-26-270				16		20		7000		0,93		125,8		75		800		100		60		манжеты,		М-100-Г 2,
																						шевроны,		М-10-В2
																						кольца
Ц110А-1414001				14		18		8000		0,91		133		115		400		100		40		Резиновые		М-10-Г2,
																						кольца		М-10-В2
																								М-10-Г2,
Ц125.250.160.001-I				16		20		8000		0,92		196		165		250		125		50		Резиновые		М-10-В2,
																						кольца		М-8-Г2,
																								М-8-В2
																							М-10-Г2,
Ц125.250.160.001-П			16		20		8000		0,92		196		165		175		125		50		Резиновые		М-10-В2,
																					кольца		М-8-Г2,
																							М-8-В2
Ц700А.34.29.000			14		18		8000		0,91		171,1		144		400		125		50		Резиновые		М-8-В2
																					кольца
Ц125.1000.160.011																					Манжеты,
с	клапанной		16		20		8000		0,91		196,1		165		1000		125		60		шевроны,		-
разгрузкой																					кольца
Ц140х1250-33		с																			Манжеты,
клапанной			16		20		8000		0,91		259		210		1250		140		80		шевроны,		-
разгрузкой																					кольца
Ц160x1400-33		с																			Манжеты,
клапанной			16		20		8000		0,91		322		241		1250		160		80		шевроны,		-
разгрузкой																					кольца
																					Манжеты,
Ц160x1400-33			16		20		8000		0,91		322		241		1400		160		80		шевроны,		-
																					кольца
																					Манжеты,
Ц-40х160-11			16		20		8000		0,96		20,1		15,0		200		40		20		шевроны,		-
																					кольца
																					Манжеты,
Ц-63x800.160.001			16		20		6000		0,93		49,8		36,9		800		63		32		резиновые		-
																					кольца
Ц100x100x3			16		20		8000		0,96		125,6		101,8		200		100		40		Резиновые		-
																					кольца
Ц80x200x24			16		20		8000		0,92		80,3		60,2		200		80		40		Резиновые		-
																					кольца
Ц100.110.160.001			16		20		8000		0,92		125,6		101,8		110		100		40		Резиновые		-
																					кольца
Ц10Б-141.4001			14		17,5		8000		0,94		133,0		106,0		400		110		50		Резиновые		-
																					кольца
Ц125x200x11			16		20		8000		0,92		196,2		164,8		200		125		50		Резиновые		-
																					кольца
Ц125x200-21			16		20		8000		0,92		196,2		164,8		200		125		50		Резиновые		-
																					кольца
Ц125х200-24			16		20		8000		0,92		196,2		164,8		200		125		50		Резиновые		-
																					кольца
Ц125.400.160.001			16		20		8000		0,96		196,2		164,4		400		125		63		Резиновые		-
																					кольца
																					Резиновые
Ц140.710.160.001			14		17,5		4000		0,93		215,4		161,5		710		140		70		манжеты,		-
																					шевроны,
																					кольца
																					Резиновые
Ц75х110-2			14		17,5		4000		0,92		62		48		100		75		30		манжеты,		-
																					шевроны,
																					кольца
																					Резиновые
Ц100х200-2			14		17,5		4000		0,92		109,9		85		200		100		40		манжеты,		-
																					шевроны,
																					кольца
																					Резиновые
Ц100x200-3			16		20		4000		0,92		115		96		200		100		40		манжеты,		-
																					шевроны,
																					кольца

							Таблица 5.2.
	Техническая		характеристика		гидроцилиндров,
		применяемых в промышленности.
Марка	Марка	Тип цилиндра,		Ход	Диаметр	Диаметр	Рабочее
				поршня,	цилиндра,	штока,	давление,
машины	гидроцилиндра		назначение
				мм	мм	мм	МПа
	1.16.IV-125×63×90	Гидроцилиндр стрелы		1000	125	60	16,0
	1.16.IV-125×63×90	Гидроцилиндр рукояти		1000	125	60	16,0
15А	1.15.0V-80×50×250	Гидроцилиндр упоров		250	80	40	16,0
	1.16.0V-80×50×320	Гидроцилиндр захвата		320	80	40	16,0
-		Гидроцилиндры:
ЛО
		надвигания пилы, сброса
	1.15.0V-80×50×320			320	80	40	16,0
		на пилу, сброса от пилы,
		ролика
	1.16.0V-100×63×320	Гидроцилиндр толкателя		320	100	30	14,0
	1.16.IV-125×80×160	Гидроцилиндр захвата		100	125	50	14,0
-18Г	1.16.IV-125×80×630	Гидроцилиндр стрелы		630	125	70	14,0
	1.16.IV-125×80×1000			1000	125	70	14,0
ЛП		Гидроцилиндр рукояти
	1.16.0V-100×63×160			160	100	50	14,0
	1.16.IV-125×80×630	Гидроцилиндр зажима		630	125	70	14,0
		коника
ПЛ-2	ПЛ-2-08-600СБ	Гидроцилиндр		620	160	70	12,5
		механизма захвата
	П-2-03-00	Гидроцилиндр		940	160	70	12,5
ПЛ-3		коромысла
	П-2-08-00	Гидроцилиндр стрелы		1190	160	70	12,5
	ЛП-33А.19.050-С1	Гидроцилиндр наклона		800	140	90	15+1
		стрелы
-33А	ЛП-33А.19.050	Гидроцилиндр поворота		800	140	90	12+1
		стрелы
ЛП	ЛП-33А.04.100 или	Гидроцилиндр головки		320	110	70	12+1
	Л16-0V-100×63×320	сучкорезной		320	100	63	-
	ЛП-33А.04.100 или	Гидроцилиндр головки		320	110	70	12
	1.16-0V-100×63×320	приемной		320	100	63	-
	-	Гидроцилиндр захвата		620	160	70	-
-65	-	Гидроцилиндр поворота		1250	125	70	-
		стрелы
ЛТ
	-	Гидроцилиндр поворота		900	160	70	-
		основания
ЛП-19А	4121А.23.00.000	Гидроцилиндр рукояти и		1400	140	-	25
		стойки захвата

 

Порядок выполнения работы - определение наименования гидроцилиндра, его характеристик и назначение.

 

1. С помощью измерительных приборов замерить параметры гидроцилиндра.

 

2. На основании замеров по таблицам приведенным выше определить наименование гидроцилиндра.

 

3. По наименованию гидроцилиндра определить нагрузки давления в устройстве, КПД, используемые уплотнители и жидкость, а так же определить назначение.

 

4. Схему, наименование и размеры гидроцилиндра занести в тетрадь.

 

5. Сделать выводы.

Лабораторная работа № 6.

 

Тема: Методы определения основных параметров и характеристик насосов.

 

Цель работы: изучить порядок определения основных параметров и характеристикнасосов.

 

Общие сведения

 

Основными элементами гидросистем являются гидромашины. Гидромашина – это устройство, создающее или использующее поток жидкостной среды. К гидромашинам относят гидродвигатели и насосы. Соответственно характеристики и параметры характерные гидромашинам, будут соответствовать насосам.

 

Насосом называется гидромашина, преобразующая механическую энергию привода в энергию потока рабочей жидкости

 

Выбор типа и марки насоса и гидромотора гидропривода обусловлен рядом параметров и показателей. К основным параметрам насосов и гидромоторов относятся:

 

1. Рабочий объем (q, м³/об) насоса – разность наибольшего и наименьшегозамкнутого объема за один цикл.

 

2. Напор насоса Н (м) – приращение полной удельной механической энергиижидкости в насосе.

 

Если учесть все составные части напора (уравнение Бернулли), применимые к насосу на вход и выходе, то выясняется:

 

-разность высот – z2-z1, по модификации насоса является незначительной величиной и ею можно пренебречь,

 

-разность скоростных напоров ά2V²2-ά1V²1/2g принимается во внимание только в

низконапорных насосах, при условиях что диаметры входного и выходного

отверстия не равны,

-соответственно напор насоса зависит от давления создаваемого насосом, или

номинального давления насоса.

 

Н=(Р2-Р1)/(ρ g)=Рном)/(ρ g)

 

3. Номинальное давление (Рном) – наибольшее манометрическоедавление, при котором насос работает в течение установленного срока службы с сохранением параметров в пределах, установленных норматив