Шольц Д. Пропорциональная гидравлика. Основной курс ТР 701. Учебник
Подождите немного. Документ загружается.
Давление в полости и перепад давления на кромке рас-
пределителя
Рассмотрим привод на базе цилиндра с двусторонним
штоком, который не подсоединен к нагрузке (рис. 6.3).
Силами трения и утечками пренебрежем. Степень
открытия распределителя не меняется, и поршень
движется с постоянной скоростью. Давление в обоих
полостях цилиндра равны половине значения рабочего
давления. Перепад давления
р
А
на кромке напорного
тракта распределителя равен перепаду
р
в
на кромке
сливного тракта и равен р
о
/2.
6.2 Расчет ско-
рости для при-
вода с цилин-
дром, имеющим
равные площади
поршня, без учета
нагрузки и сил
трения
Рис. 6.3:
Давление в полостях
цилиндра с двусто-
ронним штоком и пе-
репад давлений на
распределителе (без
учета нагрузки и
трения)
Расчет скорости
Формула для расчета скорости представлена в таблице 6.3.
• Эффективная площадь поршня равна разнице площадей
поршня и штока.
• Расход через распределитель подсчитывается, как
показано в таблице 6.2.
• Для расчета скорости поршня следует значение расхода
через распределитель разделить на эффективную
площадь поршня.
Определение размеров насоса
Производительность насоса должна обеспечивать заданный
расход через напорный тракт полностью открытого
распределителя.
Рис. 6.3:
Расчет скорости для
цилиндра с двусторон-
ним штоком без учета
нагрузки и сил трения
Расчет скорости для привода с цилиндром, имеющим Пример 2
равные площади поршня, без учета нагрузки и сил трения
Гидравлический привод состоит из следующих элементов:
• пропорционального распределителя с теми же характеристи-
ками, что и в примере 1,
• цилиндра с двустронним штоком:
диаметр поршня: D
K
=100 мм,
диаметр штока: D
s
=70,7 мм,
• насоса постоянной производительности,
• предохранительного клапана, настроенного на рабочее дав-
ление: р
0
= 250 бар.
Требуется определить
• максимальную скорость поршня (сигнал управления у
max
=10 В)
• скорость поршня при сигнале управления у = 2 В
• расход q
p
, требуемый от насоса
• Расчет эффективной площади поршня
• Расчет максимальной скорости поршня
Расход, протекающий через напорный тракт распределителя
при максимальном значении сигнала управления
В-
89
Часть 6
Максимальная скорость поршня
В-90
Часть 6
• Расчет скорости при сигнале управления 2 В
Расход через распределитель при сигнале управления 2
В:
Скорость поршня при сигнале управления 2 В:
• Расчет требуемой подачи насоса
В-91
Часть 6
Отношение площадей в цилиндре с односторонним штоком
В цилиндре с односторонним штоком площадь поршня со
сто-роны поршневой полости больше площади поршня со
стороны штоковой полости. Отношение этих площадей
обозначается символом
(таблица 6.4) и в таких
цилиндрах оно всегда больше 1.
6.3 Расчет ско-
рости для при-
вода с цилин-
дром, имеющим
разные площади
поршня, без
учета нагрузки и
сил трения
Выдвижение штока
Давление в полостях цилиндра и перепад на распредели-
теле
Давление в полостях цилиндра и перепад давлений на
распре-делителе определяются равновесием сил на поршне
и расхо-дами жидкости, втекающим и вытекающим из
цилиндра. При выдвижении поршня происходит следующее
(рис. 6.4а):
• Равновесие сил на поршне.
Так как нагрузки нет, силы, действующие на поршень
со обеих сторон, равны. Давление в штоковой полости
больше давления в поршневой в α раз.
• Расходы.
Площадь поршня со стороны поршневой полости в а раз
больше, чем со стороны штоковой. Следовательно,
расход,
протекающий по напорному тракту распределителя в
ци-линдр, во столько же раз больше, чем расход,
вытекающий из цилиндра. Расход пропорционален корню
квадратному из перепада давлений, поэтому перепад
р
А
в
напорном тракте распределителя в
2
раз больше
перепада
р
в
в сливном тракте.
Значения давлений и перепадом давлений, показанные на рис.
6.4а, можно рассчитать из условия равновесия сил на
поршне и значений расходов.
Втягивание штока
Давление в полостях цилиндра и перепад на распредели-
теле
При втягивании штока расход в напорном тракте в а раз
меньше расхода в сливном тракте. Значения давлений и
перепадов, показанные на рис. 6.4b, можно рассчитать из
условий равновесия сил на поршне и соотношения расходов,
втекающего и вытекающего из цилиндра.
Расчет скорости поршня
Расчет скорости поршня при выдвижении и втягивании штока
цилиндра делается по формуле из табл. 6.4.
Скорость при выдвижении штока рассчитывается в два этапа.
• Определение расхода в напорном тракте:
В формулу определения расхода из таблицы 6.2 подставляется
значение перепада
р
А
из рис. 6.4а.
• Определение скорости:
Расход в напорном тракте делится на площадь поршня.
Расчет скорости при обратном ходе также производится в два
этапа. Чтобы определить расход в напорном тракте, нужно в
формулу из табл. 6.2 подставить значение перепада
р
в
из рис.
6.2b. Скорость получается при делении расхода на разницу
площадей поршня и штока.
Расчет требуемой подачи насоса
При выдвижении штока расход, подаваемый в полость цилиндра в
0,5
раз больше расхода, подаваемого при втягивании (табл. 6.4).
Поэтому при определении требуемой подачи насоса следует
использовать значение максимального расхода при выдвижении
штока и полностью открытом распределителе.
В-93
Часть 6
В-94
Часть 6