1.1.2. Привід гідравлічної дії

Для розрахунку і вибору гідроприводу необхідно визначитись спочатку з гідроциліндром, потім з насосом гідросистеми і нарешті за приведеною вище методикою підібрати електродвигун.

Величину підйомної сили (тягового зусилля), яку розвиває поршень гідроциліндра, можна визначити за формулами:

при подачі робочої рідини в поршневу порожнину

(1.1)

при подачі робочої рідини в штокову порожнину

(1.2)

де F – величина підйомної сили поршня, кН.;

р – різниця тиску в порожнинах гідроциліндра (перепад тиску на поршні), МПа

D – діаметр поршня, см;

d – діаметр штока, см.

Швидкість переміщення поршня в гідроциліндрі в обох напрямках різна, так як вона залежить від кількості рідини, що надходить в робочу порожнину гідроциліндру за одиницю часу, і визначається за формулою:

при подачі робочої рідини в поршневу порожнину

(1.3)

при подачі робочої рідини в штокову порожнину

(1.4)

де Q – кількість рідини, що надходить в порожнину гідроциліндра (номінальна подача насоса), л/хв.;

D – діаметр поршня, см;

d – діаметр штока, см;

V – швидкість поршня, м/хв.

Час повного ходу визначають:

при подачі робочої рідини в поршневу порожнину ( в безштокову порожнину)

(1.5)

при подачі робочої рідини в штокову порожнину

(1.6)

де t – час повного ходу поршня, хв.;

V – швидкість переміщення поршня, м/хв.;

Q – номінальна подача насоса, л/хв.;

D і d – діаметри поршня і штока, см;

S – хід поршня, см.

Потужність, підведену до гідроциліндра визначають за формулою:

(1.7)

де N – потужність, кВт;

(р₁ – р₂) – різниця тиску в порожнинах гідроциліндра, МПа;

Q – номінальна подача насоса, л/хв.;

η – загальний К.К.Д.

Знаючи зусилля на штоці можна підібрати потрібний гідроциліндр за його технічними характеристиками (табл. 13)

Розрахункову (теоретичну) об’ємну подачу насоса визначають за формулою:

(1.8)

де Q – об’ємна подача насоса, л/хв.;

D₀ – діаметр початкового кола шестерні насоса, см;

D_н – діаметр кола по головках зубів шестерень, см;

в – ширина шестерні або довжина зуба, см;

n – частота обертання вала насоса, об/хв.

Потужність, яку споживає насос визначають за формулою:

(1.9)

де N – номінальна потужність, яку споживає насос, кВт;

Q – об’ємна подача насоса, л/хв.;

р - робочий (номінальний) тиск, МПа;

η_n - загальний або повний К.К.Д. насоса; (η_n =0,83 ...0,85).

1.1.3. Привід пневматичної дії

Для розрахунків, необхідних для вибору пневматичних приводів пристрою, що розробляється в дипломному проекті (роботі) спочатку слід ознайомитись з принципіальною схемою пневматичного приводу (рис. 12).

Зусилля, яке розвивається пневмоциліндром визначається за формулою:

Рис. 12. Принципіальна схема пневматичного приводу:

1 – поршень пневмоциліндра; 2 – шток; 3 – наставка; 4 – підшипник; 5 - деталь; 6 – акумулятор пневматичний; 7 – фільтр-вологовідбирач; 8 – клапан обернений; 9 – клапан запобіжний; 10 – компресор; 11 – забірник повітря; 12 – електродвигун; 13 – редуктор; 14 – розподільник.

(1.10)

де D – діаметр поршня циліндра, мм;

р – робочий тиск в порожнині циліндра, Н/мм²;