1.6. Гидро- и пневмоцилиндры.

ГОСТ 16514-79 ГОСТ 15608-70

Гидро- и пневмоцилиндры – это объемные гидро- и пневмодвигатели с ограниченным возвратно – поступательным движением выходного звена. В зависимости от конструкции рабочей камеры различают (а))поршневые,(б))плунжерные,(в))телескопические,(г))мембранные и(д))сильфонные(гофр.). Основными элементами гидроцилиндра являются шток с поршнем и цилиндр (гильза). Наибольшее распространение получили поршневые г. И п. цилиндры благодаря простой конструкции и высокой надежности. Рабочие камеры в них образованы рабочими пов-ми корпуса и классифицируют след. образом:

1. По направлению действия рабочей жидкости:

   1. одностороннего;

   2. двустороннего действия.

2. По числу штоков:

   1. один;

   2. два.

3. По виду выходного звена:

   1. с подвижным штоком;

   2. с подвижным корпусом.

Принцип работы поршневых гидроцилиндров: при соединении одной из полостей с напорной линией поршень вместе со штоком под действием давления рабочей жидкости перемещается и производит работу. При этом одновременно происходит вытеснение жидкости из другой полости цилиндра. В цилиндрах одностороннего действия жидкость заполняет лишь одну полость. Возврат происходит под действием внешних сил (пружина, сила тяжести, нагрузка…). В цилиндрах двустороннего действия возврат поршня осуществляется подачей жидкости в другую полость. Для цилиндров установлены следующие основные параметры и р-ры (ГОСТ):

• номинальное давление, р_ном, МПа (6,3; 10; 16; 25; 63; 100; 160…).

• диаметр поршня; D, мм;

• диаметр штока, d, мм;

• ход штока, L, мм;

• масса цилиндра, m кг.

Проектирование гидро- и пневмоцилиндров ведут в следующей последовательности:

1. по условиям колепоновки определяют максимально возможные габаритные размеры цилиндра;

2. определяется расчетная величина внешней нагрузки, приведенная к штоку цилиндра;

3. определяется сила, необходимая для преодоления внешней нагрузки в обе стороны дв. штока (с учетом );

4. выбирается схема цилиндра и способ его крепления;

5. определяется ход штока и округляется по ГОСТ;

6. задается величина рабочего давления по ГОСТ;

7. определяется необх. площади по силе и давлению ;

8. определяются D и d (ГОСТ) d (0,3… 0,7)D;

9. по заданной скорости определяют расход масла Q = VS_п;

10. производится предварительная проработка конструкции цилиндра на прочность и устойчивость.

При наличии стандартных г. и п. цилиндров расчет заканчивают на п.6.

1.7. Расчет основных параметров г. И. П. Цил.

Толщина стенки цилиндра опр. По формуле Лямэ:

,

где - предел текучести материала цилиндра, Па;

р = 1,2 р_max– расчетное давление, Па;

D– диаметр поршня, м.

Толщина плоского дна цилиндра одностороннего действия опр-ся:

.

Фактическое усиление на истоке цилиндра:

,

где р = р₁– р₂– перепад давлений в рабочих полостях, МПа;S– площадь поршня;_мех– механический КПД (0, 85… 0,95).

Плунжерным цилиндром называют цилиндр, образованный рабочими пов-ми корпуса и плунжера. Это цилиндры одностороннего действия. В исходное положение плунжер возвращается под действием внешних сил. Расчет ведется аналогично расчету цилиндров. Плунжерные цилиндры отличаются простотой конструкции. Недостатки: малый ход и неустойчивость плунжера из – за наличия только одной опоры.

Телескопический цилиндр – это цилиндр, образованный рабочими пов-ми корпуса и нескольких концентрично расположенных поршней, перемещающихся относительно друг друга. Сумма ходов поршней должна быть больше длины корпуса.

Общие тех. требования к гидроцилиндрам:

1. Поршни и плунжеры ц. должны плавно перемещаться по всей длине хода;

2. Не допускаются радиальные нагрузки на штоках ц.;

3. Наружные утечки через неподвижные уплотнения не допускаются;

4. На подвижных пов-ях допускается наличие масляной пленки без каплеобразования;

5. Внутренние перетечки из одной полости в другую должны быть минимальными ТУ;

6. Рабочие пов-ти деталей цилиндров должны быть износостойкими, коррозионно – стойкими или иметь защитные покрытия;

7. для предотвращения попадания грязи и пыли в полости цилиндров необходимо применять грязесъемники.