2.1.2.5 Расчёт толщины стенки и днища гидроцилиндра

Толщину стенки однослойного толстостенного цилиндра определяют по формуле

;

(0.10)

где

– толщина стенки толстостенного цилиндра, м;

– внутренний диаметр гильзы гидроцилиндра, м;

– рабочее давление, максимально возможное внутреннее избыточное давление с учетом всех предполагаемых рабочих состояний, включая гидравлический удар, Па;

– допускаемое напряжение на растяжение, Па;

принимаем стальное литье Па;[6, 25, 26];

– коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона);

Принимаем для стали [6, 25, 26];

Толщину стенки тонкостенного цилиндра определяют по формуле (см. рис. 2.3).

;

(0.11)

К толщине стенки цилиндра прибавляется припуск на обработку материала. Для мм припуск принимают равным 0,5 мм. Толщину днища гидроцилиндра определяют по формуле (смрис. 2.3)[6, 25, 26].

;

(0.12)

где

– толщина днища цилиндра, м;

– внутренний диаметр днища цилиндра, м;

Принимаем =14мм

Остальные размеры выбираются по справочнику[6, 25, 26].

Рисунок 0.3 Схема для расчета днища гидроцилиндра

2.1.2.6 Определение расходов жидкости в гидроцилиндре

Расчетный расход жидкости Q, подаваемый в поршневую полость гидроцилиндра, определяется по скорости перемещения штока, связанного со звеньями машины и площади поршня. С учетом утечек жидкости в гидроцилиндре определим расход [6, 25, 26]

;

(0.13)

где

– расход жидкости в поршневой полости, ;

– скорость выдвижения штока, ;

– площадь поршня, ;

– объемный КПД гидроцилиндра, ;

;

Расчетный расход в гидролинии слива из штоковой полости определим по формуле

(0.14)

где

– расход жидкости в гидролинии слива, ;

– площадь штока, .

2.1.3 Расчёт гидроцилиндра на устойчивость и прочность

2.1.3.1 Расчёт штока цилиндра на устойчивость

Все гидравлические цилиндры рассчитываются на устойчивость. Приложение к цилиндру чрезмерной осевой нагрузки может привести к продольному изгибу штока (потери устойчивости в осевом направлении). Критическое усилие, которое приводит к продольному изгибу, определяют по формуле Эйлера[6, 25, 26]

;

(0.15)

где

–коэффициент продольного изгиба, или коэффициент закрепления (смрис.2.4);

– расчетная длина (при выдвинутом штоке), м.

,

Рисунок 0.4. Способ закрепления гидроцилиндров и значение коэффициента закрепления

Определяем критическое усилие на штоке по формуле

;

(0.16)

где

– усилие на штоке, Н;

– критическое усилие на штоке, Н;

– коэффициент запаса прочности, принимаем .

Момент инерции штока определим из формулы[6, 25, 26]

;

(0.17)

где

– критическое усилие на штоке, Н;

– модуль упругости, для стали МПа;

– момент инерции штока, ;

– коэффициент приведения длины, выбирается в зависимости от способа монтажа цилиндра,

Проверяем условие устойчивости

;

проверим условие _,

т.к. , то считаем, что условие выполнено