Прямой ход поршня

Рабочая жидкость, вытекающая из штоковой полости гидроцилиндра, дает в гидрораспределителе скоростной напор. С учетом отношения площадей поверхности поршня 2:1 расход вытекающей жидкости получается равным 2,5 л/мин. По таблице для такого расхода определяют падение давления равное приблизительно 0,05 МПа. От этой величины за счет отношения площадей остается всего МПа на передней поверхности поршня.

Тогда местные потери в гидроаппаратуре:

МПа

Потери давления на преодоление гидравлического сопротивления трубопроводов:

МПа

Суммируя местные потери и потери давления на преодоление гидравлического сопротивления трубопроводов получаем общие потери:

МПа

С учетом рабочего давления требуемое давление будет:

МПа

Для прямого хода поршня к полученному при расчете давлению 4 МПа нужно добавить еще 0,6 МПа на гистерезис переливного клапана, чтобы давление открытия клапана было выше требуемого рабочего давления. Выбирается давление 4,6 МПа, чтобы преодолеть неизвестное гидравлическое сопротивление, которое может быть вызвано например, трением при пуске в гидроцилиндре и установкой в трубопроводе различных соединительных деталей в местах поворотов.

Гистерезис это разница между давлением в начале открытия и давлением в конце закрытия клапана, величина которой должна быть возможно малой.

Рис. 5 Схема управления гидроцилиндром, прямой ход

Для совершения прямого хода переливной клапан необходимо настроить на величину МПа.

Обратный ход поршня

Значение гидравлического сопротивления в распределителе при обратном ходе поршня нужно определить по таблице. Гидравлическое сопротивление в канале от Р к В берется из диаграммы при расходе 5 л/мин. Однако, с учетом отношения площадей 2:1 из поршневой полости вытекает 10 л/мин, т.е. от А к Т перепад давления Ар определяется при 10 л/мин. Для этого расхода по кривой получается перепад давления Δр равный 0,44 МПа. Поэтому с учетом отношения площадей на стороне штока поршня для преодоления сопротивления должно создаваться давление МПа.

Тогда местные потери в гидроаппаратуре:

МПа

Потери давления на преодоление гидравлического сопротивления трубопроводов:

МПа

Суммируя местные потери и потери давления на преодоление гидравлического сопротивления трубопроводов получаем общие потери:

МПа

С учетом рабочего давления требуемое давление будет:

МПа

Рис. 6 Схема управления гидроцилиндром, обратный ход

Для совершения обратного хода необходимо не менее 2,9 МПа.

Упражнение 3.

Из термостата для расплавленного металла жидкий металл забирают черпаком и направляют по сточному желобу к машине для литья под давлением. Чтобы обеспечить соответствующее перемещение разливочного черпака, применяют гидроцилиндр двустороннего действия.

Управление работой гидроцилиндра осуществляется посредством четырехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя.

ЗАДАНИЕ:

Составить принципиальную схему управления гидроцилиндром. При этом следует иметь в виду, что черпак не должен погружаться в термостат при отсутствии давления в гидросистеме.

Определить диаметр поршня гидроцилиндра.

Определить скорость прямого и обратного хода.

Рис. 7. Схема черпакового разливочного механизма

Таблица 3 - Исходные данные к упражнению 3

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
q, см3/об	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8
n, об/мин	1450
R, кН	4,0	4,4	4,8	5,0	5,2	5,6	6,0	6,4	6,8	7,0
F1/F2	2					1,5

Дано: cм³/об; кН; об/мин; МПа; ,

Решение:

Рис 8 Принципиальная схема управления гидроцилиндром

В задании указано усилие на штоке гидроцилиндра кН. Необходимо учесть только гидромеханический КПД гидроцилиндра, который выбирают в пределах 0,92÷0,98. Меньшие значения его рекомендуется выбирать для давления рабочей жидкости до 10 МПа. Принимаем гидромеханический КПД гидроцилиндра .

отсюда

Подача насоса:

, м³/с

При найденной подаче жидкости определяем требуемую скорость прямого и обратного хода:

при подаче жидкости в поршневую полость (прямой ход):

Откуда

, м/с

, м/с

при подаче жидкости в штоковую полость (обратный ход):

, м/с

где

тогда

, м/с

Ответ: 40мм; 5,09 м/с; 7,63 м/с

Упражнение 4.

Дверцы печи для сушки деталей в течение длительного времени должны надежно удерживаться в заданном положении, не опускаясь под действием собственной тяжести. В системе управления гидроцилиндром использован четырехлинейный трехпозиционный распределитель, одна из позиций которого служит для подъема поршня, другая для опускания, а третья – для удержания поршня в заданном положении.

Задание:

На рис. 15 показано в условных обозначениях различное исполнение гидрораспределителей.

1. Р азработайте принципиальную схему гидравлической системы управления цилиндром двустороннего действия с использованием нужного распределителя.

2. Какими конструктивными особенностями должен обладать распределитель? Обоснуйте свое решение.

3. При использовании золотникового распределителя из-за внутренних утечек в распределителе дверцы будут медленно опускаться под действием собственного веса. Предусмотрите в системе блокировочное

Рис. 9. Исполнение устройство, которое предотвратит опускание

распределителей дверцы печи из-за утечек рабочей жидкости

в распределителе.

4. Какой из изображенных на рисунке распределителей потребуется в этом случае? Почему?

5. Изобразите на чертеже обе схемы.

Рис.11 Схема гидропривода с использованием гидрозамка

Выводы: Благодаря гидрозамку при переключении распределителя на среднее положение, двери печи могут удерживаться в заданном положении, не опускаясь в течение длительного времени.