 |
Расчет гидроцилиндра на прочность и устойчивость
|
|
|
|
Далее определим толщину стенок корпуса тонкостенного гидроцилиндра, изготовленного из стали:
, (41)
где 
– допустимое напряжение материала на растяжение (250 МПа).
Под тонкостенным понимают гидроцилиндр, у которого отношение Dн/D≤18, где
Dн и D – наружный и внутренний диаметры стенки цилиндра.
Корпус цилиндра принимаем алюминиевым, т.к. рабочее давление ниже 10 МПа.
Толщину донышка гидроцилиндра определяют по формуле:
, (42)
где коэффициент 
.
Определим допускаемую (эксплуатационную) нагрузку из условий устойчивости:
, (43)
где 
– критическая сила (по формуле Эйлера);
K – коэффициент, учитывающий возможное повышение давления в гидросистеме (К=1,15);
– запас устойчивости (для алюминия=3).
Определим критическую силу:
, (44)
где С – коэффициент учета заделки концов цилиндра и штока (С=2);
Е – модуль упругости материала (Е=22*104 МПа);
l – полная длина цилиндра с выдвинутым штоком, мм;
J – момент инерции цилиндра, мм4.
Момент инерции цилиндра:
, (45)
где Dн, D – наружный и внутренний диаметры цилиндра соответственно.
Наружный диаметр цилиндра:
, (46)
где t – толщина стенки цилиндра, мм.
Из условия устойчивости гидроцилиндра определяют допустимое давление жидкости в цилиндре:
, (47)
где 
– площадь гидроцилиндра, мм2.
Так как выполняется условие:
(48)
1,44 МПа≤46,682 МПа, следовательно, цилиндр устойчив.
Подбор трубопроводов
Функциональная связь гидроагрегатов в системе осуществляется с помощью трубопроводов различной конструкции. Несмотря на относительную простоту этих элементов, от их правильного выбора зависит надежность работы гидропривода. Большая часть трубопроводов и присоединительной аппаратуры нормализованы.
|
|
|
Соединительный трубопровод гидропривода разделяют на 3 части: всасывающий и напорный трубопроводы, сливная магистраль. Всасывающим трубопроводом принято называть участок трубопровода гидропривода, соединяющий насос с баком. Участок трубопровода, по которому жидкость от насоса поступает в гидравлический двигатель, называется напорным или нагнетательным; участок трубопровода, по которому жидкость отводится из рабочей полости гидродвигателя в резервуар, называется сливным.
К напорному трубопроводу относят также все трубопроводы, находящиеся под рабочим давлением.
Основной характеристикой трубопровода является его условный проход (номинальный внутренний диаметр). Исходными параметрами для определения номинальных внутренних диаметров трубопроводов являются: рабочее давление, расход гидродвигателя, скорость движения рабочей жидкости в данной части трубопровода.
Определение расхода
При подаче жидкости в бесштоковую полость гидроцилиндра расход:
, (49)
где t – время рабочего хода (t=6с).
При подаче жидкости в штоковую полость расход:
(50)
Подача насоса должна быть больше расхода, обеспечивающего требуемую скорость рабочего органа гидродвигателя, на величину потерь расхода и принимается равной:
(51)
Тогда подачу насоса принимаем: Qн=1,1*Q=1,152*10-3 м3/с.
В дальнейших расчетах придется применять значение расхода в литрах в минуту. Переведем расход и подачу:
, (52)
(53)
Допустимые скорости движения жидкости в трубопроводах
Скорости потоков жидкости в зависимости от их назначения и номинального давления регламентируются СЭВ РС 6344-72. В трубопроводах гидропривода рекомендуются следующие величины скоростей:
- всасывающего трубопровода 
;
- нагнетательного 
=3-5 м/с (принимаем 4);
|
|
|
- сливного 
=2 м/с.
|
|
|
