Выбор гидродвигателей.

Гидродвигатели возвратно-поступательного движения
(силовые гидроцилиндры)

Основными параметрами, по которым выбираются гидродвигатели возвратно-поступательного движения, являются:

— номинальное усилие на штоке гидроцилиндра, H;

— ход поршня гидроцилиндра, м;

— скорость движения поршня, исходя из требований выполнения технологического процесса.

При выборе гидроцилиндра по развиваемому усилию следует соблюдать условие:

где — усилие на рабочем органе сельскохозяйственной машины, определяется из исходных данных, H;

— усилие, которое может развивать гидроцилиндр.

Технические данные гидроцилиндров приведены в приложении 2.

После этого гидроцилиндр следует проверить на и .

Определение диаметра гидроцилиндра или давления в полостях гидроцилиндра осуществляется в зависимости от направления действия рабочего усилия. При работе штока на сжатие (выталкивание штока) (рисунки 9.1, а и г) рабочая жидкость под давлением подается в поршневую полость и создает на штоке усилие , при этом в штоковой полости возникает сила сопротивления, вызванная противодавлением .

Рисунок 9.1 — Расчет гидроцилиндра:

а, б — противодействующая нагрузка; в, г — попутная нагрузка;
а, г — шток работает на выталкивание; б, в — шток работает на втягивание

В этом случае следует использовать зависимость:

, (9.1)

где — заданное рабочее усилие;

— рабочее давление на входе;

— давление в штоковой полости, = 0,3…0,5 МПа, можно принять предварительно (или определить потери в сливной линии);

φ — коэффициент мультипликации, который определяется по формуле:

, (9.2)

или можно принять в расчетах φ= 1,33 или 1,65.

— механический КПД гидроцилиндра, значение которого приведены в таблице 9.2.

Таблица 9.2 — Значение механического КПД гидроцилиндров
в зависимости от вида уплотнения и диаметра

При работе штока на втягивание (рисунках 9.6, б и в) масло подается в штоковую полость, а сила сопротивления создается противодавлением р в поршневой полости. В этом случае следует использовать зависимость:

, (9.3)

Действительная скорость перемещения поршня определяется по формуле:

, (9.4)

где — расход рабочей жидкости поступающей в гидроцилиндр;

— эффективная площадь поршня со стороны нагнетания;

— объемный КПД гидроцилиндра.

В гидроцилиндрах с уплотнениями манжетами или резиновыми кольцами утечки практически отсутствуют, поэтому = 1.

Толщину стенки корпуса гидроцилиндра определяем из выражения:

, (9.5)

где — допустимое напряжение растяжения материала гидроцилиндра;

— максимальное давление нагнетания.

Прочность крышки гидроцилиндра определяется из условия:

, (9.6)

где — момент сопротивления;

δ — толщина плоскости дна цилиндра.

Штоки гидроцилиндров, работающие на сжатие при длине рассчитывают на продольный изгиб.

Для коротких штоков справедлива формула:

. (9.7)

Корпуса гидроцилиндров при давлении до 20 МПа изготавливаются из стальных труб с , при давлении свыше 20 МПа — из ковкого чугуна с , а при давлении до 15 МПа — из чугуна с