Calculele mișcărilor hidraulice ale mișcării de translație vor fi explicate cu referire la schema de antrenare hidraulică prezentată în Fig.
Fig.2.1 Diagrama tracțiunii hidraulice a mișcării înainte
Soluția problemei trebuie să înceapă cu determinarea presiunilor din cavitățile cilindrului de putere și alegerea diametrului său. Indicăm zonele efective ale cilindrului de forță cu F1 și F2. și presiunea în aceste cavități prin P1 și P2.
unde D și d sunt diametrele cilindrului și tijei pistonului.
Să compunem ecuația de echilibru a pistonului cilindrului de putere, neglijând forțele de inerție:
unde T este forța de frecare aplicată pistonului.
Așa cum s-a aplicat mecanismului hidraulic prezentat în figura 2, presiunea P1 din cavitatea pistonului este determinată:
și presiunea P2 în cavitatea tijei
unde PH este presiunea dezvoltată de pompă, MPa;
δPzol 1 și δPzol 2 - picături de presiune pe distribuitorul hidraulic MPa;
P1 și P2 - diferențe de presiune în conductele l1 și l2. MPa;
δPDR - scădere de presiune pe accelerație, MPa;
δPF - scădere de presiune pe filtru, MPa.
Definiți zona cilindrului hidraulic F1 și F2. folosind relații
unde uPR și υΠХ - viteza pistonului la locul de muncă și în gol.
Transformăm (2.4) la formular
Debitul fluidului care intră în cilindrul de alimentare poate fi determinat din formula
Dacă debitul de lichid care intră în cilindrul de alimentare în timpul funcționării în gol și în gol este același, atunci
Așa cum s-a aplicat mecanismului hidraulic prezentat în figura 2, presiunea scade pe bobină, accelerația și filtrul sunt luate după cum urmează
Deoarece presiunea scade în conductele din prima etapă a calculului nu poate fi determinată, vom presupune mai întâi δP1 = δP2 = 0,2 MPa.
Circuitul hidraulic de acționare prezentat în figura 2.1 oferă o pompă necontrolată. Anexa 7 conține tabele cu caracteristici tehnice ale pompelor și motoarelor hidraulice. Pompa este selectată în funcție de presiunea nominală P * și debitul Q.
În funcție de pompa selectată, presiunea presetată PN. prin formula găsim diametrul D al cilindrului de putere și în conformitate cu GOST 12447-80 se rotuncă la cea mai apropiată valoare standard din partea mare.
Diametre cilindrice standard, mm: 5; 8; 10; 14; 16; 18; 20; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320; 360; 400; 500; 630; 800.
Conform datelor din [12, p.62], presiunea din cilindrul hidraulic este numită aproximativ ca o funcție a valorii forței utile R.
Parametrii principali ai cilindrilor hidraulici conform OST 22-1417-79 pot fi de asemenea luați din [14, pp. 90-91].
Pentru tijele de compresie, condiția S <10D. При S> 10D tija trebuie verificată pentru îndoire longitudinală. Mărimea închiderii tijei este considerată egală cu diametrul D al cilindrului hidraulic și lungimea pistonului care formează 0,8D. Calcularea tijei cilindrului hidraulic pentru îndoire longitudinală, vezi [9, p.92] și dispozitivul de amortizare [9, p.93].
Grosimea δ a peretelui cilindrului hidraulic poate fi determinată prin formula Lamé [12, p.64]:
solicitări de tracțiune acceptabile sunt presupuse egale pentru oțel [σ] = 50 ... 60 MPa (1 x 10 6 N / m 2) pentru fier [σ] = 15 MPa (1 x 10 6 N / m 2). Factorul de siguranță este k = 1,25 ... 2,5.
Mai mult, debitul de lichid care intră în cavitatea pistonului stâng al cilindrului de putere este determinat,
unde НПР - viteza de deplasare a pistonului, m / s.
Alimentarea pompei, luând în considerare scurgerea fluidului de lucru, este determinată de formula:
unde δΩ este scurgerea fluidului în cilindrul de alimentare;
δQzol - scurgeri în bobină;
δQPK - scurgere prin supapa de siguranță;
z - numărul de cilindri hidraulici.
Scurgerile prin supapa de siguranță ia ΔQPK = 0.1QN. Scurgerile în cilindrul de putere δQ sunt prezentate în tabelul 2.2, în supapa slide-ului δQzol - în tabelul 2.3.
Parametrii principali ai cilindrilor hidraulici
Dacă P1 este diferit de P *. atunci scurgerea reală a fluidului în cilindrul de alimentare și în bobină poate fi găsită din expresii
Înlocuim valorile obținute de Q1. QTS. Qzol. QPK în ecuația (2.11) și găsiți QH. Pentru a selecta pompa, consultați Anexa 7. Deoarece QH = qn η0, volumul de lucru al pompei
unde n este viteza rotorului pompei;
η0 este randamentul volumetric al pompei.
În caracteristicile tehnice ale pompelor sunt indicate valorile nominale ale randamentului volumetric η0 * la presiunea nominală P *. Dacă PH diferă de P *. atunci eficiența volumetrică reală poate fi găsită din expresie
Calculând η0, găsim, conform (2.12), volumul de lucru q. iar pe acesta selectăm pompa. După aceasta, specificăm debitul de lichid descărcat prin supapa de siguranță în rezervorul de recepție:
Viteza recomandată de lichid de lucru
unde dT este diametrul interior al tuburilor, obținem
Valoarea obținută a diametrului dT este rotunjită la cel mai apropiat standard într-un șir mare, în conformitate cu GOST 16516-80 [14, p.7]. Valorile standard ale diametrului interior al țevilor: 1; 1.6; 2; 2.5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250.
țevi din oțel fără sudură sunt utilizate în unitatea hidraulică la rece, în conformitate cu GOST 8734-75, țevi de cupru GOST 617-72, țevi de aluminiu GOST 18475-82, țevi din alamă GOST 494-76 [14, s.351] și furtun de înaltă presiune în conformitate cu GOST 6286 -73 [14, p.363], [2, p.253].
Caracteristicile tehnice ale conductelor rigide și elastice, articulațiilor pivotante ale conductelor sunt detaliate în [6, p.195 202].
Specificarea valorii dT. găsim viteza medie a fluidului în țevi:
Cunoscând costurile și valorile indicative ale presiunii, continuăm cu alegerea echipamentului hidraulic.
În funcție de schema aleasă de antrenare hidraulică, luând în considerare și valorile costurilor și presiunilor, vom face o selecție de echipamente hidraulice. Pentru specificații, debitul Q = 20 l / min este convențional acceptat ca un design. În ceea ce privește antrenarea hidraulică prezentată în figura 2.2, este necesar să alegeți o supapă de siguranță, o supapă de distribuție, o clapetă și un filtru. Toate datele despre echipamentul selectat sunt reunite prin exemplul din tabelul 2.5.
Scurgeri de lichid în bobină
Pentru calcule ulterioare, este necesar să se determine coeficientul dimensional de frecare hidraulică, care depinde de regimul de curgere al lichidului.
În regimul laminar, T. Bashta [3, p.29] pentru a determina coeficientul de frecare hidraulică λ recomandă pentru Re<2300 применять формулу
și sub regimul de curgere turbulentă a lichidului în intervalul Re = 2 300 ... 100 000, coeficientul λ este determinat de formula Blasius semiempiric
unde AE - rugozitate țeavă echivalentă (nouă țeavă de oțel fără sudură = 0,05 mm AE pentru alama - = 0,02 mm AE), coeficientul de frecare hidraulic este determinat de formula AD Altshul
După determinarea coeficienților de frecare hidraulică lambda, găsim căderea de presiune în țevi:
unde ρ este densitatea fluidului de lucru, kg / m3 (vezi tabelul 2.7);
λ1 și λ2 - coeficient de frecare hidraulică pentru capul de presiune și, respectiv, linia de scurgere.
Presiunea diferențială asupra clapetei de accelerație este aceeași ca înainte (presiunea de pe clapetă depinde de gradul de deschidere). Cunoscând diferențele de presiune, găsim presiunea în cavitățile cilindrului de alimentare:
și clarificați presiunea dezvoltată de pompă:
Trimiteți-le prietenilor: