9. Выбор типоразмера гидроцилиндра

Образец гидроцилиндра соответствующего типоразмера подбирают из каталога на гидрооборудование. Выбор осуществляют по ближайшему большему значению D и требуемой величине хода гидроцилиндра. Для выбранного гидроцилиндра находят реальные значения механического и объемного КПД _м.ц, _о.ц; уточняют значения площадей поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра S_п = D²4, S_шт  = D²4 - d²4, определяют действительные коэффициенты асимметрии гидроцилиндра:

_ц = S_с / S_п . (9.1)

В уравнении (9.1) индекс «п» означает, что параметр относится к полости высокого давления, «с» – к полости низкого давления.

Для рассматриваемого примера

_{Б.П Р.Х} S_ш 1

_ц = _ц =  =  , (9.2)

S _п 

_Б.О S _п

_ц =  =  . (9.3)

S_ш

10. Определение объемных расходов рабочей среды в камерах гидроцилиндра по переходам

Объёмные расходы Q (лмин) определяются по формулам:

Q_н.ц=S_н*V/ _о.ц (S_н, дм²; V, дммин); (10.1)

Q_с.ц=S_с*V*_о.ц=S_н*_ц*V*_о.ц (S_с, дм²; V, дммин). (10.2)

Для рассматриваемого примера объёмные расходы при выдвижении штока гидроцилиндра (рис.4.1, схема III) равны:

Q^б.п_н.ц=S^б.п_н*V_б.п/_о.ц = S_п  V_Б.П_{О.Ц ;}

Q^б.п_с.ц=S_с^б.п *V_б.п*_о.ц = S^Б.П_н  _ц^Б.П V_БП _О.Ц = Q^б.п_н.ц  _ц^Б.П  ²_О.Ц;

Q^р.х_н.ц=S_н^р.х *V_р.х/_о.ц = S_п  V_р.х _О.Ц;

Q^р.х_с.ц=S_с^р.х *V_р.х.*_о.ц. = S_н^р.х  _ц^р.х  V_р.х _О.Ц = Q^р.х_н.ц _ц^р.х  ²_О.Ц..

При втягивании штока

Q^б.о_н.ц= S^б.о_н  V_б.о _О.Ц = S_ш  V_б.о _О.Ц;

Q^б.о_с.ц= S^б.о_с  V_б.о _О.Ц = S_н^б.о  ^б.о_ц  V_б.о  _О.Ц = Q^б.о_н.ц  ^б.о_ц  ²_О.Ц..

11. Расчет ориентировочных значений давления в камерах гидроцилиндра

Ориентировочные значения давлений в камерах объёмного двигателя p_н.ц и p_с.ц при установившемся движении выходного звена со скоростью V и внешней нагрузкой F можно найти, пользуясь зависимостями:

F=S_н*(p_н.ц-_н*p_с.ц)*_м.ц ;

_г.а=(p_н.ц-_н*p_с.ц)/p_ном; (11.1)

p_н=p_ном+p_атм;

p_н.ц=p_н-p_нап;

p_с.ц=p_атм+p_слив ,

и приняв определённое значение соотношения гидравлических потерь давления в напорной и сливной магистралях

_Р=p_нап/p_{слив .} (11.2)

Совместно решив уравнения (17) и (18) получим:

p_с.ц=p_ном*(1-_г.а.)/(_н+_Р)+p_{атм .} (11.3)

p_н.ц=F/(S_н*_м.ц)+_н*p_{с.ц .} (11.4)

Предполагаемое соотношение гидравлических потерь _Р давления в линиях привода назначается в первом приближении равным обратной величине квадрата соотношения эффективных площадей рабочих камер объёмного двигателя _Р=1/_н².

Объясняется это тем, что гидравлические потери давления пропорциональны квадратам скоростей рабочей среды в линиях привода.

Значение _Р уточняется по результатам гидравлического расчёта.

12. Расчет требуемых величин подачи рабочей жидкости насосной установкой в разные периоды работы привода

Расход масла через гидроцилиндр Qн.ц будет отличаться от подачи насоса Qн утечками масла в гидроаппаратах Qа:

Q_н.ц = Q_н - Q_{а .} (12.1)

Объемные потери в гидроаппаратах, находящихся по пути жидкости из насоса в гидродвигатель, происходят в результате перетечки жидкости через щели между подвижными деталями аппаратов.

Величина утечек Q_а зависит от количества аппаратов в линии, давления жидкости в напорной части гидропривода и диаметров условного проходного сечения аппаратов. Объемные потери в аппаратах целесообразно учитывать посредством объемного КПД:

. (12.2)

Объемные потери в насосе и гидроцилиндре учитываются частными объемными КПД - , .

С учетом объемных потерь в аппаратах величина подачи рабочей жидкости насосом определяется по формуле:

. (12.3)

Точное значение _о.а находят после выбора гидроаппаратуры как произведение объемных КПД аппаратов, включенных в напорную линию.

, (12.4)

где n – число аппаратов, расположенных между насосом и гидродвигателем,

_о.а.ср  0,98 – 0,96 – среднее значение объемного КПД одного аппарата с учетом его износа 3.

В первом приближении можно принять _о.а= 0,92…0,96.

Расходы, подаваемые насосом для питания нескольких гидроцилиндров, рассчитываются по формуле

, (12.5)

где z-число параллельно включенных и одновременно работающих гидроцилиндров.

Для рассматриваемого примера получим

;

;

.

Рис.12.1. Диаграмма подач по переходам