Размеры гидроцилиндра – ,

Содержание

Характеристики гидроцилиндров

23 января 2018

По принципу работы гидроцилиндры представляют собой элементарные жидкостные двигатели, в которых энергия рабочей жидкости преобразуется в механическое перемещение. Этим обеспечивается возвратно-поступательное движение детали. В качестве перемещаемого элемента может использоваться шток (плунжер) или гильза (корпус) агрегата. Перемещение может быть прямолинейным или поворотным.

Сфера применения этих агрегатов очень широка. Исходя из рабочего цикла, усилий и скоростей, требуемых для функционирования различных типов коммунальной, дорожно-строительной, сельскохозяйственной, лесозаготовительной и другой техники, гидравлические цилиндры имеют различные схемы подключения к системе объемных приводов.

Классификация и конструктивные особенности

Указанные устройства разделяются по нескольким признакам. По принципу исполнения их классификация следующая:

  1. Сильфонные.
  2. Поршневые.
  3. Мембранные.
  4. Плунжерные.
  5. Телескопические.

В последнем случае механизм состоит из двух и более цилиндров, а общая длина хода штоков превышает размеры корпуса детали. Силовые телескопические гидравлические цилиндрыприменяются для грузовых операций во время проведения строительных, ремонтных и монтажных работ.

По своему исполнению жидкостные цилиндры делятся одно- и двухсторонние. В первом варианте выходной вал под влиянием рабочей жидкости передвигается только в одном направлении. В двухсторонней конструкции шток может перемещаться в две противоположные стороны. Эти модели могут иметь двух- или односторонний, а часто даже телескопический шток. Обычно они дополняются специальным демпфером, который уменьшает скорость движения в конечной точке хода.  

Важные характеристики гидроцилиндров

Для систем гидравлики кранов, сельхозтехники, экскаваторов, вилочных погрузчиков и другой спецтехники применяются модели, оснащенные  односторонним штоком, который двигается в двух направлениях. Усилие и перемещение рабочего элемента может направляться в любую из сторон и зависит от емкости, в которую подается жидкость.

Главными характеристиками этих агрегатов есть диаметр поршня, длина перемещения штока и допустимое рабочее давление. От диаметра и длины зависит усилие, которое создается при расчетном давлении рабочей жидкости. Хотя величина номинального давления достаточно важна при подборе детали, но для оценки эксплуатационных возможностей важно учесть допустимость использования при пиковых и максимальных режимах.

www.gidrocylindr.ru

параметры телескопических гидроцилиндров. Размеры телескопических гидроцилиндров.

Данная таблица поможет вам определится в выборе того или иного телескопического гидроцилиндра (гидроцилиндр подъма кузова).

На сегодняшний день существует большое количество видов телескопических гидроцилиндров применеямых на отечественной технике. зачастую, на один вид техники применяются несколько видов гидроцилиндров. Например на автомобили самосвалы ГАЗ, МАЗ, КАМАЗ, ЗИЛ применяют гидроцилиндры подъема кузова 3-х, 4-х, 5-ти и 6-ти штоковые.

В данной таблице приведены размеры наиболее распротраненных телескопических гидроцилиндров.

 

Параметры телескопических гидроцилиндров

 

Обозначение
Основные параметрыМасса, кгУсилие  Применение
Диаметр плунжера, ммХод плунжера, ммОбщий ход, ммРасстояние между осями, мм
12341234
Гидроцилиндр
142.8603023
56759526127729082842023,7133501 ПТС-2.5
Гидроцилиндр
145.8603023-04
5675
95
425462463135061738,3133502 ПТС-4
Гидроцилиндр
145.8603023-05
2 ПТС-4М
Гидроцилиндр
771Б-8603010.000
56754124388506752650001 ПТС-9
Гидроцилиндр
785А-8603010-02
7595414
426
65554131133501 ПТС-4
Гидроцилиндр
887-8603010.000
7595117420435445130059054196002 ПТС-4М
Гидроцилиндр
95011-8603010-10А
759527729056743818,612560ГКБ 95011
Гидроцилиндр
155.8603023-01
7595117429458452
133961954196002 ПТС-6
Гидроцилиндр
4502А-8603010.000-27
759511723825026375151238,512270ГКБ-819-01
Гидроцилиндр
713304-8603510.000
9511714217011071113111311174450146025824300
Гидроцилиндр
55112-8603010.00
7595117320320320
960
32819600 КАМАЗ-55112
Гидроцилиндр
155.8603023А.00
7595117326340354102011519600
Гидроцилиндр
1-НТС 10.05.000
7595117142481498503518200070075172001 НТС-10
Гидроцилиндр
85538603010.00.10
759511722725026374035719600
Гидроцилиндр
146.8603010.000
9511714217013941394139413945576172639187СЗАП-9517

shtoks.com.ua

Определение основных размеров силового гидроцилиндра — Мегаобучалка

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет энергетического строительства

Кафедра: «Кораблестроение и гидравлика»

 

ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ

Заведующий кафедрой

________________И.В. Качанов

 

«_____»_____________2012г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

«Расчет объемного гидропривода»

Специальность 1-37 03 02 «Кораблестроение и техническая эксплуатация водного транспорта»

.

Студент

группы 110610 И. В. Кондратович

 

Руководитель и консультант И. В. Качанов

профессор, докт. техн. наук

Минск, 2012

Содержание

 

1.Введение. 3

2.Исходные данные. 4

3. Схема объёмного гидропривода. 5

4.Определение основных размеров силового гидроцилиндра. 6

5.Гидравлический расчет трубопроводной системы.. 8

6.Определение основных размеров насоса. 19

9. Графики. 24

11. Список использованных источников. 26

12.ПРИЛОЖЕНИЕ. 27

 

Введение

 

Под гидроприводом понимают совокупность устройств – гидромашин и гидроаппаратов, предназначенных для передачи механической энергии и преобразования движения при помощи жидкости. По принципу действия гидромашин гидроприводы делятся на объемные и гидродинамические.

Гидропривод, содержащий объемные гидромашины, называется объемным. Принцип действия простейшего объемного гидропривода основан на практической не сжимаемости капельной жидкости и передаче давления по закону Паскаля.

В состав объемного гидропривода входят источник энергии, объемный гидродвигатель (исполнительный механизм), гидроаппаратура (устройства управления) и вспомогательные устройства (кондиционеры и др.).

В ходе выполнения курсовой работы нужно выполнить следующие действия:

1. Составить схему гидропривода;

2. Определить основные размеры силового гидроцилиндра и насоса;

3. Произвести гидравлический расчет трубопровода;

4. Определить мощности насоса, гидродвигателя и КПД гидропривода.

Исходные данные

 

Полезное усилие на штоке одного цилиндра Р =30 кН



Число цилиндров - 2

Длина хода поршня L = 0,65 м

Число двойных ходов n = 17 ход/мин

Гидроцилиндр с односторонним штоком

Общая длина трубопроводной системы l =18 м

Марка масла – Турб.46

Плотность рабочей жидкости ρ=880 кг/м

Кинематическая вязкость

Тип насоса – радиально - поршневой

Частота вращения n =1420 об/мин

Дроссель на входе

3. Схема объёмного гидропривода

 

 
 

1

    
  
 

Р

2

 
 

3 6

        
    

5

4

7

 

1.гидроцилиндр; 2.гидрораспределитель; 3.дроссель; 4.предохранительный клапан; 5.насос; 6.фильтр; 7.гидробак

 

Рис.1 Схема объемного гидропривода

Определение основных размеров силового гидроцилиндра

 

Назначается давление в силовом гидроцилиндре в зависимости от величины усилия Р, прикладываемого к штоку одного цилиндра, согласно таблице1.

 

Табл.1 Выбор давления в зависимости от величины усилия Р

 

Р, кН 10-20 20-30 30-50 50-100
р, МПа 1,6 3,2 5,0

 

При Р=30 кН принимается р =3,2 МПа.

В зависимости от давления в гидросистеме задается отношение в пределах, указанных в таблице 2.

 

Табл.2 Отношение диаметра штока к диаметру цилиндра

 

р, МПа 1,6 1,5-5 Более 5
0,3-0,35 0,5 0,7

 

При р=3,2 МПа выбирается =0,5.

Задается значение механического КПД гидравлического цилиндра в пределах [1]. Принимается и определяется диаметр цилиндра и штока по формуле:

 

(4.1)

 

 

 

Диаметр гидроцилиндра затем округляется до одного из ближайших стандартных размеров: 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100, ПО, 125, 140, 160, 160, 200, 225, 250, 300, 350, 400.

Принимается =110мм

Диаметр штока также округляется до одного из стандартных размеров: 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100, ПО, 125, 140, 160, 180, 200.

Принимается =60мм

megaobuchalka.ru

Статья на тему "Гидроцилиндры" — МетодыПроектирования.рф

Описание

Гидроцилиндры

1 Область применения гидроцилиндров

Гидроцилиндр является объемным гидродвигателем, преобразующим энергию потока масла подаваемого под давлением в поступательное движение его выходного звена – штока. Он являются наиболее востребованным и часто применяемым типом гидродвигателя, поскольку позволяет обеспечить привод широкого спектра механизмов машин, оборудования и оснастки с самой разнообразной кинематикой движения. При этом гидроцилиндр позволяет реализовать практически любой цикл (непрерывный или с наличием остановок) и режим работы, обеспечивая различную величину скорости, перемещения и развиваемого усилия выходным звеном приводимого механизма. Независимо от области применения все варианты использования гидроцилиндров можно разделить на два вида:

  • гидравлический привод, в котором шток гидроцилиндра непосредственно связан с поступательно перемещающимся выходным звеном приводимого механизма (ползуном, кареткой),
  • гидравлический привод, в котором шток гидроцилиндра шарнирно соединен с ведущим звеном приводимого механизма (кривошипом, кулисой, коромыслом), совершающим вращательное, качательное или сложное движение

Рис 1 Общий вид вертикального и горизонтального гидравлических прессов

Примером первого варианта использования гидроцилиндров могут служить различного рода гидравлические пресса. На Рис 1а показан общий вид двухстоечного гидравлического пресса, в котором исполнительный механизм содержит, установленный на верхней траверсе станины гидроцилиндр, шток которого закреплен на ползуне, выполненным в виде горизонтальной плиты с вертикальными цилиндрическими направляющими. На Рис 1б показан общий вид горизонтального пресса усилием 100 т. предназначенного для сборки и разборки прессовых соединений.

Рис 2 Традиционная конструкция схвата манипулятора с гидравлическим приводом

Примером второго варианта использования гидроцилиндров могут служить различные механизмы зажима схватов автоматических манипуляторов и промышленных роботов с приводом от гидроцилиндра. На Рис 2 показана традиционная конструкция зажимного механизма схвата автоматического манипулятора с гидравлическим приводом. Он содержит гидроцилиндр 1, нижняя крышка которого закреплена на кронштейне с проушинами 5, в которых выполнены отверстия для установки осей 6 рычажного механизма, а шток гидроцилиндра соединен с траверсой 2, на которой шарнирно установлены ползушки 3, контактирующие с открытыми пазами ведущих двуплечих рычагов 4, шарнирно соединенных осями 6 с кронштейнами 9, оснащенными сменными прижимными губками 8. Кроме того, кронштейны 9, посредствам осей 6 и тяг 7 шарнирно соединены с проушинами 5, и при этом образуют вместе с ведущими двуплечими рычагами 4 механизм параллелограмма.

При подаче масла под давлением в штоковую полость гидроцилиндра 1, его шток втягивается, и, перемещая при этом траверсу 2, заставляет ведущие двуплечие рычаги 4 поворачиваться, благодаря наличию шарнирного соединения тяг 7 с проушинами 5 и кронштейнами 9 и образования, таким образом, вместе с ведущими двуплечими рычагами 4 и кронштейнами 9 механизма параллелограмма, обеспечивает параллельное сведение прижимных губок 8 и зажим детали подлежащей транспортированию. Для разжима схвата и освобождения перенесенной им детали, масло снова подается в поршневую полость гидроцилиндра 1 и детали рычажного механизма зажима (рычаги 4 и тяги 7) перемещаются в обратном направлении, разводя прижимные губки.

    На Рис 3 показана конструкция рычажного зажимного механизма свата манипулятора с гидравлическим приводом обеспечивающая увеличенное разведение его губок. Он содержит шарнирно установленный на стенках фланца руки манипулятора 3 приводной гидроцилиндр 1, шток которого посредством оси 4 шарнирно соединен с ведущей губкой 5 схвата, также шарнирно установленной на фланце руки манипулятора 3 посредством оси 6 и соединенной с помощью осей 7 и 9 и тяги 8 с ведомой губкой 10 схвата.

Работает схват манипулятора следующим образом. При подаче мала под давлением в штоковую полость гидроцилиндра 1 губки 5 и 10 находятся в исходном разведенном положении, как показано на Рис. 3. Значительное расстояние между губками находящимися в разведенном положении обеспечивается благодаря большому соотношению их ведущих и ведомых плеч. При подаче масла в поршневую полость гидроцилиндра 1 его шток выдвигается и поворачивает против часовой стрелки ведущую губку 5 схвата, которая, будучи шарнирно соединенной посредством тяги 8 с ведомой губкой 10 , поворачивает последнюю по часовой стрелке, что приводит к сведению обоих губок и зажиму переносимой манипулятором детали.

2 Основные типы гидроцилиндров

Тип гидроцилиндра определяет его конструктивные особенности и соответственно специфику проектирования. Тип цилиндра определяетсяналичием поршня и штока(ов), количеством рабочих полостей в которые подводится масло, способом подвода масла. Основные типы гидроцилиндров показаны на Рис 4

Подавляющая часть гидроцилиндров применяемых в машиностроении делятся на два типа: одностороннего действия и двухстороннего действия. Гидроцилиндры двухстороннего действия содержат поршень(и) и шток(и), которые образуют в корпусе гидроцилиндра две рабочие полости, поршневую и штоковую (см. Рис 4а, б, г, д). Данный тип гидроцилиндров может иметь один (см. Рис. 4а), или два штока (см. Рис. 4г, д), а также неподвижно закрепленный (см. Рис. 4а, д), или подвижный корпус (см. Рис. 4б, г), что соответственно определяет подвод масла в его рабочие полости, или через корпус гидроцилиндра, или через его шток. Гидроцилиндры одностороннего действия делятся на гидроцилиндры с пружинным возвратом и плунжерные гидроцилиндры. Гидроцилиндр с пружинным возвратом (см. Рис 4в) отличается от поршневого гидроцилиндра двухстороннего действия (см. Рис 4а) тем, что в одной из его рабочих полостей (чаще в штоковой), соединенной с атмосферой, установлена пружина возврата. Плунжерный гидроцилиндр (см. Рис. 4е) отличается от гидроцилиндров рассмотренных ранее тем, что вместо поршня со штоком он имеет плунжер образующий только поршневую рабочую полость.

Кинематика работы приводимого гидроцилиндром механизма определяет конструктивное исполнение его крепления на станине или раме машины. На Рис 5 показаны наиболее часто встречающиеся способы крепления корпуса гидроцилиндра:

  • крепление корпуса гидроцилиндра на лапах (Рис 5а)
  • шарнирное крепление на задней крышке корпусе гидроцилиндра (Рис 5б),
  • шарнирное крепление на передней крышке корпуса гидроцилиндра (Рис 5в),
  • шарнирное крепление на промежуточной цапфе корпуса гидроцилиндра (Рис 5г),
  • крепление передней крышки корпуса гидроцилиндра на плите (Рис. 5д),
  • крепление задней крышки корпуса гидроцилиндра на плите (Рис. 5е),В большинстве случаев применение показанных на Рис 4 гидроцилиндров различных типоразмеров, в зависимости от потребного усилия и величины хода, наиболее предпочтительно, но зачастую, разработчику из – за наличия специфических требований и ограничений, накладываемых задачей на проектирование, необходимо создавать конструкцию гидроцилиндра с определенными конструктивными особенностями.

При этом возникает необходимость в решении следующих задач:

  • торможение штока в конце хода,
  • изменение скорости движения штока в процессе его перемещения,
  • изменение усилия создаваемого гидроцилиндром в процессе его работы,
  • увеличение количества положений штока гидроцилиндра,
  • получение хода штока большего длины гидроцилиндра,
  • сложное движение штока гидроцилиндра (выдвижение с параллельным вращением)

Для достижения торможения гидроцилиндра в конце хода в его конструкцию встраиваются дополнительные устройства. Изменение скорости движения штока гидроцилиндра в процессе его перемещения достигается изменением расхода потока масла подаваемого в его рабочую полость или сливаемого из него. Пример конструктивной схемы разноскоростного гидроцилиндра двухстороннего действия показан на Рис 6б. Этот гидроцилиндр дополнительно оснащен неподвижно закрепленной трубой, установленной со стороны поршневой полости и входящей во внутреннюю полость штока гидроцилиндра. Для ускоренного перемещения штока гидроцилиндра влево масло от насоса под давлением подается через отверстие в трубе во внутреннюю полость штока и одновременно под небольшим давлением, например из наполнительного бака масло поступает поршневую полость, при этом масло из штоковой полости гидроцилиндра идет на слив. Для замедленного перемещения штока гидроцилиндра масло от насоса под давлением подается одновременно в поршневую полость гидроцилиндра и во внутреннюю полость штока. Для возврата штока в исходное правое положение масло под давлением от насоса подается в штоковую полость гидроцилиндра, а из поршневой полости и внутренней полости штока идет на слив. Изменение усилия создаваемого гидроцилиндром обеспечивается при использовании тандемных гидроцилиндров, или гидроцилиндров со встроенным мультипликатором. Для получения увеличенного количества положений штока гидроцилиндра могут использоваться дискретные гидроцилиндры, конструктивная схема которого показана на Рис 6в, в состав которого входит несколько последовательно установленных в корпусе поршней со штоками с кратной величиной хода. Для получения хода штока гидроцилиндра больше его длины используются телескопические гидроцилиндры (см. Рис 6а), увеличенный ход в которых обеспечивается за счет наличия в их конструкции несколько соосно расположенных один внутри другого поршней различного диаметра, выполненных за одно с соответствующими штоками. Для получения сложного движения штока гидроцилиндра (выдвижение с параллельным вращением) в поршень встраивается лопастной неполноповоротный гидродвигатель, ротор которого выполнен за одно целое со штоком, а на корпусе гидроцилиндра закреплены две неподвижные лопасти, при этом в образовавшиеся четыре рабочие полости гидродвигателя через шток подводится масло под давлением и осуществляется его слив, в тоже время в рабочие полости гидроцилиндра масло под давлением поступает через отверстия в корпусе. (см. Рис. 6г)

3 Гидроцилиндры двухстороннего и одностороннего действия

На Рис. 7 показана типовая конструкция поршневого гидроцилиндра двухстороннего действия, который состоит их корпуса 1, передней буксы 13, поршня 2, штока 3, гайки 4 и стопорной шайбы 5, а также поршневых направляющих колец 6, комплекта уплотнений поршня 7, уплотнения соединения штока с поршнем 8, штоковых направляющих колец 9, уплотнения 10 места соединения корпуса 1 гидроцидиндра с передней буксой 13, комплекта уплотнений штока 11 и грязесъемника 12.

На Рис 8 показана конструкция гидроцилиндра двустороннего действия с закрепленным штоком и подвижным корпусом. Основное отличие его конструкции от гидроцилиндра рассмотренного ранее состоит в том, что его корпус имеет возможность поступательно перемещаться, а шток, который крепится на корпусной детали посредствам организованного на его выступающем конце фланца, выполнен с двумя отверстиями для подвода масла, одно из которых расположено по оси штока и соединено с поршневой полостью, а второе выполнено эксцентрично и соединено со штоковой полостью.

 

                      В данном разделе полной версии статьи содержится 8               примеров           конструкци гидроцилиндров одностороннего и двустороннего действия          (см. Рис. в таб.)

 

4 Гидроцилиндры с торможением

Высокоскоростные механизмы тяжело нагруженных машин и оборудования в процессе работы испытывают значительные инерционные нагрузки, в ряде случаев соизмеримые с технологическими усилиями. Поэтому гидроцилиндры, приводящие такие механизмы, должны обеспечивать плавное торможение в конце хода, и в тоже время, быстрый возврат в исходное положение.

Торможение гидроцилиндра может быть достигнуто двумя способами:

  • изменением расхода масла подаваемого в его соответствующую рабочую полость, что достигается установкой регулятора потока с механическим управлением в магистраль, по которой подается масло в рабочую полость гидроцилиндра,
  • установкой в гидроцилиндре демпферных устройств, которые гидравлическим способом обеспечивают торможение поршня и соответственно связанного с ним штока приводящего в движение механизм.

Применяются следующие способы торможения поршня:

  • торможение при помощи дросселя встроенного в крышку гидроцилиндра (см. Рис. 15а)
  • торможение за счет плавного изменения величины кольцевого зазора между выступающей конусной частью штока и отверстием в крышке гидроцилиндра (см. Рис. 15а),
  • торможение за счет последовательного перекрытия радиальных дроссельных отверстий, выполненных в выступающей части штока (см. Рис. 15в),
  • торможение за счет постепенного перекрытия продольных дросселирующих канавок выполненных на выступающей части штока (см. Рис. 15в),
  • торможение при помощи плунжера с конусной поверхностью, или продольными дросселирующими канавками, встроенного в крышку (см. Рис. 15б),
  • торможение при помощи двойного поршня (см. Рис.16).

Чаще всего демпфер встраивается в крышку 3 гидроцилиндра и обеспечивает торможение поршня 1 за счет плавного перекрытия основного сливного канала 4 – 7 выступающей конической частью 2 штока и последующего слива потока масла из рабочей полости гидроцилиндра через дроссель 8 (см. Рис. 15а). При этом ускоренный возврат поршня в исходное положение осуществляется при подаче масла под давлением в поршневую полость гидроцилиндра через канал 7. обратный клапан 10 и канал 9.

Второй, наиболее часто применяемый тип демпфера (см. Рис. 5б) содержит расположенный в центральном отверстии крышки 4 гидроцилиндра плунжер 5, поджатый пружиной 7 к упорной шайбе 8 и имеющий с левого торца толкатель 6, выступающий на величину тормозного пути поршня 1 за левый торец крышки 4, при этом в последней выполнен канал 9 соединяющий через камеру 11 поршневую полость гидроцилиндра с маслоподводящим отверстием 10 . В конце хода поршня 1 выступ 3 штока 2 воздействует на толкатель 6 плунжера 5, и преодолевая усилие пружины 7 перемешает его вправо уменьшая при этом проходное сечение камеры 11и соответственно поток масла сливающегося через отверстие 10.

В данном разделе полной версии статьи содержится 6 примеров конструкции гидроцилиндров с торможением (см. Рис. в таб.)

5. Гидроцилиндры с несколькими ступенями скорости движения.

Цикл работы многих механизмов предусматривает наличие ускоренного холостого хода ведущего звена, затем рабочий ход с пониженной скоростью и обычно с увеличенным усилием, и быстрый возврат механизма в исходное положение. Поэтому достаточно востребованы гидроцилиндры, конструкция которых обеспечивает их автоматическую работу в этих трех режимах. Необходимо отметить, что наиболее часто применяемым способом увеличения скорости перемещения поршня гидроцилиндра без изменения потока масла поступающего от гидростанции является его дифференциальное подключение, которое предусматривает, что масло из штоковой полости гидроцилиндра не сливается в бак, а дополнительным потоком поступает в его поршневую полость соединенную в данный момент с напорной магистралью гидропривода. Рассмотрим несколько примеров конструкций таких гидроцилиндров.

На Рис 22 показана конструкция гидроцилиндра, позволяющая иметь две скорости перемещения и развивать два различных по величине усилия без использования дополнительной гидроаппаратуры управления. Он состоит из корпуса 1, в котором установлен полый поршень 4 со штоком 5 и крышек с подводящими каналами 15 и 16, которые образуют поршневую полость 2 и штоковую 3. В расточке 6 поршня 4 соединенной с атмосферой, установлен ступенчатый золотник 7, поджатый пружиной 8 к стопорному стержню 14, а в кольцевой проточке 9 поршня 4, которая сообщается с каналами 10 и 11 находятся клапаны 12 и 13. Для получения увеличенной скорости перемещения поршня 4 со штоком 5 масло подается в обе рабочие полости гидроцилиндра 2 и 3, при этом за счет разности эффективных площадей поршня 4 давление в полости 3 будет больше, что приведет к смещению клапанов 12 и 13 вверх до упора в стержень 14, а золотник 7 под действием давления в полости 2, преодолевая усилие пружины 8, смещается вниз и тем самым открывая проточку 9, соединяет полости 2 и 3 между собой, и гидроцилиндр начинает работать в дифференциальном режиме. Для обеспечения движения поршня 4 со штоком 5 с пониженной скоростью и увеличенным усилием масло подается в полость 2 и сливается из полости 3, при этом золотник 7 и клапаны 12 и 13 перемещаются в крайнее нижнее положение, полости гидроцилиндра разобщаются и его дифференциальный режим работы прекращается. Для возврата поршня 4 со штоком 5 в исходное положение масло подается в полость 3 и сливается из полости 2, при этом проточка 9 перекрыта и полости 2 и 3 разобщены.

В данном разделе полной версии статьи содержится 5 примеров конструкции гидроцилиндров с
несколькими ступенями скорости движения (см. Рис. в таб.)

6 Гидроцилиндры развивающие увеличенное усилие

В ряде случаем в механизме приводимым гидроцилиндром в течении цикла его работы необходимо развивать различные по величине усилия, или обеспечить создание увеличенного усилия без увеличения диаметра поршня гидроцилиндра. Рассмотрим конструкции таких гидроцилиндров.

На Рис 29 показана конструкция гидроцилиндра с плавающим поршнем, позволяющая изменять усилие на штоке в функции пути. Он содержит сборный корпус 1 состоящий из гильзы и двух крышек с размещенными в нем поршнями 2 и 3, установленными на полом штоке 4, расположенный между ними плавающий поршень 5, в центральное отверстие 6 которого проходит шток 4, а в отверстии штока 4 установлена ступенчатая цилиндрическая вставка 17 с центральным каналом 15 и наклонным 14, при этом, поршни 2 и 3 образуют внутри корпуса 1 рабочие полости – поршневую 7 и штоковую 8. В крышках сборного корпуса 1 выполнены отверстия 9 и 10 для подвода масла. Центральная перемычка плавающего поршня 5 вместе с поршнями 2 и 3 образует камеру 11, которая посредством каналов 13 и 14 во вставке 17 и каналов 18 и 19 в штоке 4 соединена со сливом, и камеру 12, которая посредством каналов 16 и 15 соединена с поршневой полостью 7.

Работает гидроцилиндр следующим образом. При подаче масла через отверстие 9 в поршневую полость 7, оно через канал 15 попадает в камеру 12, в результате чего поршни 2 и 3 вместе со штоком 4 перемещаются вправо, при этом усилие, возникающее на штоке пропорционально сумме эффективных площадей этих поршней. Одновременно масло находящийся в камере 11, через канал 13, 14, 18 и 19 идет на слив. Перемещение штока 4 будет происходить до тех пор, пока поршень 2 не упрется в центральную перемычку плавающего поршня 5. После этого вместе с поршнями 2 и 3 начинает двигаться вправо плавающий поршень 5, при этом усилие на штоке 4 уменьшается пропорционально сумме площадей поршня 2 и 5. Дальнейшее движение штока 4 вправо происходит до упора в правую крышку корпуса 1 гидроцилиндра. При подаче масла через отверстие 10 в штоковую полость 8 гидроцилиндра и его сливу через отверстие 9 из поршневой полости шток 4 вместе с поршнями 2, 3 и 5 перемещается влево и занимает исходное положение.

           В данном разделе полной версии статьи содержится 5 примеров конструкции гидроцилиндров развивающих увеличенное

усилие (см. Рис. в таб.)

7 Многопозиционные гидроцилиндры

В машинах, технологическом оборудовании и транспортирующих устройствах (автоматических манипуляторах), механизмы которых приводятся гидроприводом, зачастую возникает необходимость иметь несколько (три и более) промежуточных положений штока гидроцилиндра, что накладывает на его конструкцию требования, сводящиеся к введению дополнительных конструктивных элементов, что в ряде случаев приводит к существенному изменению его конструкции в целом.
На Рис 33 показана конструкция трехпозиционного гидроцилиндра. Он содержит корпус 1, в котором с образованием торца 2 выполнены две полости 3 и 4 различного диаметра, при этом в полости 4 установлен поршень 5 со штоком 6, а в полости 7 поршня 5 установлен плунжер 8, с возможностью взаимодействия своим буртом с торцем 9 поршня 5 и торцем 2 корпуса 1. Шток 6 выполнен с центральным отверстием 10, которое постоянно разгружает полость 7 поршня 5 от давления. Поршень 5, шток 6 и плунжер 8 имеют соответственно уплотнения 11 – 13. Корпус 1 закрыт крышками 14 и 15. Подвод масла в полости 3 и 4 гидроцилиндра осуществляется посредствам отверстий 16 и 17. Уплотняемая площадь F1 плунжера 8 больше площади F2 поршня 5 со стороны расточки 4, а площадь F2 поршня 5 больше площади F3 поршня 5 со стороны полости 3.
Работает трехпозиционный гидроцилиндр следующим образом. В нейтральном положении полости 3 и 4 соединены через отверстия 16 и 17, напорной магистралью и поршень 5 удерживается от движения влево силой равной R1 = р(F1 + F3 – F2), а от движения вправо – силой равной R2 = р(F2 – F3), где р давление масла подаваемого в гидроцилиндр. При соединении полости 3 через отверстие 16 со сливом шток 6, поршень 5 и плунжер 8 перемещаются влево под действием силы действующей со стороны полости 4, величина которой равна R3 = рF2. Следующее положение штока 6 обеспечивается при соединении со сливом полости 4 через отверстие 17. При этом плунжер 8 остается на месте, а поршень 5 и шток 6 перемещаются вправо под действием силы, величина которой равна R4 = рF3

                      В полной версии статьи содержится 6 примеров конструкции                      многопозиционных гидроцилиндров (см.Рис. в таб.)

8. Телескопические гидроцилиндры

В подъемных механизмах машин, имеющих гидравлический привод, таких как самосвалы, краны, подъемники, манипуляторы, возникает необходимость иметь длину хода штока гидроцилиндра больше чем длина его корпуса. В этом случае используются так называемые телескопические гидроцилиндры. Рассмотрим примеры их конструкции.

На Рис 39 показана конструкция телескопического гидроцилиндра. Он состоит из трех тех телескопических секций, которые включают корпус 1 с подводящими каналами 11 и 12, стаканы 2, 3, поршень 14 со штоком 15, при этом стаканы выполнены с буртами 4 – 8 и 17 – 19, а корпус 1 с уступом 13, а в правом торце стакана 3 выполнено отверстие 16 для подвода масла в штоковую полость гидроцилиндра первой секции, образованного стаканом 3 поршнем 14 и штоком 15. Стаканы 2, 3 и шток 15 образуют в гидроцилиндре поршневую полость 9 и штоковую 10 третьей секции.
Работает телескопический гидроцилиндр следующим образом. При подаче масла через канал 11 в поршневую полость 9 гидроцилиндра стаканы 2, 3 и поршень 14 со штоком 15 перемещаются вправо, при этом перемещение стакана 2 ограничивается его буртом 4 и выступом 13 корпуса 1, перемещение стакана 3 – его буртом 7 и буртом 6 стакана 2, перемещение поршня 14 ограничивается уступом 18 стакана 3. При подаче масла через канал 12 в штоковую полость 10 гидроцилиндра стаканы 2, 3 и поршень 14 со штоком 15 перемещаются влево, при этом перемещение стакана 2 ограничивается его буртом 5 и буртом 13 корпуса 1, перемещение стакана 3 ограничивается его буртом 8 и буртом 19 стакана 2, перемещение поршня 14 ограничивается упором17 стакана 2.

В данном ра

xn--80adfdbscmorebdjpezh9nvd.xn--p1ai

Гидроцилиндры. Размеры цилиндров и штоков

сч*

13213

а

13057

12721

-

11067

X

п

£

ГО

X

£


VMTbHO

УДК 62-222-82.001.24:629.7    Группа    Д15

АВИАЦИОННЫЙ СТАНДАРТ

ГИДРОЦИЛИНДРЫ Размеры цилиндров и штоков


ОСТ 1 03631-83


На 10 страницах Взамен ОСТ 1 03631-73


Распоряжением Министерства от 10 октября 1983 г.

дата введения 1984-07-01




1. Настоящий стандарт устанавливает размеры внутренних диаметров цилиндров и наружных диаметров штоков гидроцилиндров, предназначенных для работы в гидравлических системах летательных аппаратов, имеющих давление рабочей жидкости до 27,5 МПа (280 кгс/см2).


Издание официальное


ГР 8301164 от 02.11.83


Перепечатка воспрещена



2.    Размеры внутренних диаметров цилиндра (поршня, плунжера) должны выбираться из ряда 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42,

45, 48, 50, 52, 56, 60, 63, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 250 мм.

3.    Размеры наружных диаметров штоков должны выбираться из ряда 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 56, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120 мм.

4.    Таблицы толщин стенок цилиндров с внутренним диаметром от 32 до 150 мм в зависимости от материала и давления приведены в рекомендуемом приложении 1.

5.    Таблица толщины стенок штока из сталей ЗОХГСА н 30ХГСН2А в зависимости от длины штока приведена в рекомендуемом приложении 2.









ОСТ 1 03631-83 Ср.3

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

ТАБЛИЦЫ ТОЛЩИНЫ СТЕНОК ЦИЛИНДРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАТЕРИАЛА И ДАВЛЕНИЯ

1. Толщина стенок цилиндров из стали ЗОХГСА для давления

о

Р “ OCi.fi МПя 1210 кгс/rm 1 полжнй соотилетотвстать указанным в табл. 1.

Таблица 1

мм

Наружный диаметр цилиндра, не менее

Толщина стенки, не менее

диаметр

при длине

JJUU 4И|4Д]><№1

до 250 включ.

св. 250 до 500 включ.

св. 500 до 1000 включ.

32

36

1,3

34

38

-

-

1,3

36

40

-

1,3

38

42

-

-

1,4

40

44

45

-

1.5

42

46

47

-

1,5

45

49

50

-

1,5

48

53

53

-

1,0

50

55

55

55

1.7

52

57

57

57

1,8

5

a

*

Я

Я

*

56

61

61

62

1,9

60

65

66

66

2,0

63

69

69

69

2,1

65

71

71

71

2,2

5137

70

76

76

77

2,4

75

82

82

82

2,5

80

87

87

87

2,7

85

92

92

93

2,8

90

98

98

98

3,0

95

103

103

103

3,2

100

108

108

109

3,3

1

4

1

Я

J

105

114

114

114

3,5

110

119

119

119

3.7

115

124

124

125

3,8

120

130

130

130

4,С

125

135

135

135

4,2

130

140

140

141

4,3

140

151

151

151

4,7

150

162

162

162

5,0



2. Толщина стенок цилиндров на стали ЗОХГСА для давления

2

Р ш 27,5 МПа (280 кгс/см ) должны соответствовап. указанным в табл. 2.





Таблица 2

мм

Внутренний

диаметр

цилиндра

Наружный диаметр цилиндра, не менее

при длине

Толщина стенки,

до 250 включ

св. 250 до 500 включ.

св. 500 до 1000 включ,

НА МОИОв

32

36

•в

1.5

34

39

-

-

1,6

36

41

-

-

1.7

38

43

-

-

1.8

40

45

45

-

1,9

42

47

47

-

1.9

45

50

51

-

2,0

48

54

54

-

2,2

50

56

56

56

2,3

52

58

58

59

2,4

56

62

63

63

2,5

60

67

67

67

2,7

63

70

70

70

2,8

65

72

72

73

2,9

70

78

78

78

3,1

75

83

83

84

3,3

80

89

89

89

3,6

85

94

94

95

3,8

90

100

100

100

4,0

95

105

105

105

4,2

100

111

111

111

4,5

105

116

116

116

4,7

110

121

122

122

4,9

115

127

127

127

5,1

120

132

132

133

5,3

125

138

138

138

5,6

130

143

143

144

5,8

140

154

154

154

6,2

150

165

165

165

6,7





3. Толщина стенок цилиндров из стали ЗОХГСН2А для давления

2

Р ж 20,6 МПа (210 кгс/см ) должна соответствовать указанным в табл. 3.




Таблица 3

Внутренний

диаметр

цилиндра

Наружный диаметр цилиндра, не менее

при длине

Толщина стенки,

до 250 включ.

св. 250 до 500 включ.

св. 500 до 1000 включ.

не менее

32

36

-

-

1.3

34

38

-

-

1.3

36

40

-

-

1.3

38

42

-

-

1.3

40

44

44

-

1.3

42

46

47

-

1.5

45

49

50

-

1.5

48

52

53

-

1.5

50

54

55

55

1.5

52

57

57

57

1.6

56

61

61

61

1.6

60

65

65

65

1.6

63

68

68

68

1.7

65

70

70

70

1,8

70

75

75

76

1.9

75

80

81

81

2,0

80

86

оО

86

2,0

85

91

91

91

2,1

90

96

DC

96

2,2

95

101

101

102

2,3

100

106

106

107

2,4

105

112

112

112

2,5

110

117

117

117

2,7

115

122

122

123

2,8

120

127

128

128

2,9

125

133

133

133

3,1

130

138

138

138

3,2

140

148

149

149

3,4

150

159

159

159

3,6



4. Толшина стенок цилиндров из стали ЗОХГСН2А для давления

2

Р - 27,5 МПа (280 кгс/см ) должна соответствовать указанным в табл. 4.

мм

Таблица 4

Внутренний

диаметр

цилиндра

Наружный диаметр цилиндра, не менее

Толшина стенки, не менее

при длине

до 250 включ.

св. 250 до 500 включ.

св. 500 до 1000 включ.

32

36

1,5

34

39

-

-

1,6

36

41

-

-

1.7

38

43

-

-

1.8

40

45

45

-

1,9

42

47

47

-

1.9

45

50

51

-

2,0

48

53

54

-

2,0

50

56

56

56

2,1

52

58

58

58

2,1

56

62

62

62

2,2

60

66

66

66

2,3

63

69

69

70

2,4

65

71

72

72

2,5

70

77

77

77

2,6

75

82

82

82

2,7

80

87

87

88

2,9

85

93

93

93

3,0

90

98

98

98

3,2

95

103

103

104

3,3

100

109

109

109

3,5

105

114

114

114

3,6

110

119

119

120

3,8

115

125

125

125

4,0

120

130

130

130

4,2

125

136

136

136

4,7

130

142

142

142

5,2

140

153

153

153

5,7

150

164

164

164

6,2




ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое


ТАБЛИЦА ТОЛЩИНЫ СТЕНОК 1ШЧ.ЛА ИЗ СТАЛЕЙ ЗОХГСА И ЗОХГСН2А В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДЛИНЫ ШТОКА


мм

Наружный

диаметр

штока

Длина штока

Толщина стенки, не менее

Наружный

диаметр

штока

Длина штока

Тогвшна стенки, не менее

10

170

1,6

26

360

1.8

12

200

1,6

380

2,4

210

2,1

400

2,9

14

220

1,6

420

3,5

230

2,1

430

4,0

240

2,6

28

380

1,9

16

240

1,5

400

2,4

260

2,0

420

2,9

270

2,5

440

3,4

280

3,0

460

3,9

18

260

1,5

30

420

2,4

280

2,0

440

2,9

300

2,5

460

3,4

310

3,0

480

3,9

20

280

1,5

32

440

2,4

300

2,0

460

2,9

320

2,5

480

3,4

330

3,0

500

3,8

340

3,5

520

4,3

22

320

2,0

34

460

2,4

340

2,5

480

2,9

360

3,0

500

3,3

370

3,5

520

3,8

24

340

1,9

540

4,3

360

2,5

36

500

2,8

380

3,0

530

3,3

390

3,5

550

3,8

560

4,3


ОСТ 1 03631-83 стр. в

Продолжение

мм

Наружный

Толщина

Наружный

Толщина

диаметр

Длина штока

стенки,

диаметр

Длина штока

стенки,

штока

не менее

штока

не менее

540

2,8

800

3,7

40

560

3,3

65

830

4,2

590

3,8

860

4,7

610

4,3

890

5,2

560

2,8

830

3,7

42

580

3,3

70

870

4,2

610

3,8

900

4,7

640

4,3

930

5,2

580

2,8

910

4,2

45

610

3,3

940

4,7

630

3,8

75

970

5,2

660

4,3

1000

5,6

630

3,3

940

4,2

48

660

3,8

80

980

4,7

680

4,3

1010

5,1

710

4,8

1040

5,6

650

3,3

1020

4,6

50

680

3,8

85

1050

5,1

700

4,3

1080

5,6

s

730

4,8

1110

6,1

i

«

670

3,3

1050

4,6

52

700

3,8

90

1090

5,1

720

4,3

1120

5,6

750

4,8

1150

6,1

700

3,3

1120

5,1

56

730

3,8

95

1160

5,6

«9

760

4,3

1190

6,1

Ю

780

4,8

1230

6,6

760

3,7

1200

5,6

60

790

4,3

100

1230

6,1

820

4,8

1260

6,6

840

5,3

1300

7,1

1

*

i

l

I

Продолжение

мм

In. Jfc mtmmn__Jfe    ми.

Rm. Jfc мдзммм    5137    Jis    i3i.


Наружный

диаметр

штока

Длина штока

Т олшина стенки, не менее

Наружный

диаметр

штока

Длина штока

Толщина стенки, не менее

110

1310

6,1

120

1410

6,6

1340

6,6

1450

7,1

1380

7,1

1490

7,6

1410

7,6

1520

8,1

ОСТ 1 03631-83 Стр. 10


Инв. N° дублината__

Инв. N« подлшнннна_ 5137


ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

изм.

Номера страниц

Номер

'Изв.

об

изм.'

Подпись

Дата

Срок

введения

изменения

изме

ненных

заме

ненных

новых

анну

лиро

ванных

Пере

эиздан с

учетом и

змененш

СМ

CQ

ю"

х—

OI

: Z!


standartgost.ru

Уравнение равновесия поршня гидроцилиндра. Расчет основных размеров гидроцилиндра и подачи насоса. Определение расходов рабочей жидкости в гидравлических линиях системы гидропривода, страница 3

(- относительное давление в рабочей полости гидроцилиндра;

  - относительное давление в его сливной полости), а также между самими рсли рр (- относительное давление в гидроцилиндре), от­ражающие распределение суммарных потерь давления между напорной и слив­ной гидролиниями с учетом изложенного выше и особенностей заданных схем объемного гидропривода, приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Относительные

давления

№№ схем согласно заданиям

9

1,6,7

5,10

3,4

8

0,96

0,94

0,955

0,965

0,97

0,03

0,04

0,055

0,065

0,07

0,032

0,042

0,058

 0,068

0,072

1.6 Уравнение равновесия поршня гидроцилиндра, записан­ное через его геометрические размеры (диаметр поршня D, относительный диаметр штока =d/D –соотношение диаметров штока d и поршня D),а также через давление в рабочей полости гидроцилиндра рр и его относи­тельное давление.

Подставив формулы (1.6) и (1.7) в (1.5), с учетом, что  и , получим

;

Зная, что  имеем

;

Используем также следующее выражение =d/D:

                                                                                  (1.8)

2 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ГИДРОЦИЛИНДРА

 И ПОДАЧИ НАСОСА

2.1 Представленная на рисунке 1 гидравлическая принципиальная схема объемного гидропривода предусматривает использование в нем гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком. Уравнение равновесия порш­ня такого гидроцилиндра, движущегося с постоянной скоростью  (без ускоре­ния), дано выше –(1.8) . Из него следует

или

                                                                                              (2.1)

Из задания на курсовую работу известны численные значения нагрузки на шток гидроцилиндра F и его механического КПД . Содержит оно и значения номинального давления на выходе из насоса рнас.

Из таблицы 1.1 для своего варианта схемы берутся численные значения от­носительных давлений - в гидроцилиндре  и в его рабочей полости , по которому затем определяется давление в рабочей полости гидроцилиндра рр.

Для рассматриваемого задания

= 0,042;

=0,94.

Следовательно,

pp= 0,94 рнас;

pp = 0,94 •2,5 • 106Па = 2,35 МПа.

В [8] на с. 290, как и в [7] на с. 12, приведены рекомендуемые значения от­носительных диаметров штока в зависимости от давления в его рабочей по­лости рр. При рр< 5 МПа               

                                                                                                                (2.2)

Вычислим диаметр D поршня гидроцилиндра

= 0,2365 м = 236,5 мм.

2.2 Для определения диаметра штока гидроцилиндра d воспользуемся за­висимостью (2.2)

d = 0,5 · 0,2365 = 0,1183 м = 118,3 мм.

2.3 Полученные выше значения диаметров необходимо округлить до бли­жайшего стандартного (для диаметров D рекомендуется округление до бли­жайшего большего - см. с. 226 в [19]). Согласно ряду нормальных диаметров поршней и штоков (ГОСТ 12447 - 80), представленному в [20] на с. 8,

D=250мм=0,25м;

d = 125 мм = 0,125 м.

Выбрав диаметры D и d , следует определить соответствующее им значе­ние относительного диаметра , а затем (по общепринятой формуле относи­тельной погрешности) - его расхождение с принятым изначально (см. п. 2.1). Допустимая величина расхождения ±3 % . Значение расхождения более 3 % при­емлемо только в том случае, когда при этом усилие, развиваемое гидроцилин­дром, будет превышать нагрузку F .

Выполним проверку

0% < 3%.

2.4 Расход жидкости Qp, обеспечивающий перемещение поршня в гидро­цилиндре с заданной скоростью  , т.е. выполняющий полезную работу, нахо­дится по формуле расхода жидкости (см. например, [8] - с. 290)

 .

В рассматриваемом задании площадь поршня гидроцилиндра со стороны его рабочей полости, на которую действует давление рр,

 .

Таким образом,

                                                           .                                                           (2.3)

Найдем величину єтого расхода

2.5 Необходимая подача насоса Qнас - см. [7], формула (3.5) - будет равна

 ,

где    k -коэффициент запаса.

Численные значения коэффициента k для разных схем приведены в [7] на с. 13.

Для схемы рассматриваемого задания 1,15  k  1,5 .

Минимальное значение подачи насоса

 = 4,705 · 10-3м3 = 282,28 л/мин .

Максимальное ее значение

= 6,136 · 10-3м3 = 368,19 л/мин .

Подачу насоса выберем из этого интервала соответствующей ряду номи­нальных расходов (ГОСТ 13825-80), приведенному в [20] на с. 7.

Допускается выбирать подачу насоса из полученного интервала возмож­ных ее значений не по ряду номинальных расходов, а согласно паспорту насоса (паспортные данные приводятся в справочниках), если при выборе его типа (п. 2.6) фактическая номинальная подача насоса по паспорту не соответствует ряду, будучи при этом несколько больше или меньше.

2.6 При выборе типа насоса используем справочники. Необхо­димая информация есть, в частности, в [8] - глава 15, в [20] - глава 2. Выбор ти­па насоса осуществляется исходя из полученного интервала возможных значе­ний подачи насоса и заданного номинального избыточного давления рнас.

В рассматриваемом задании 282,28  Qиас 368,19 л/мин, а рнас =2,5 МПа . Как следует, например, из таблицы 15.2 - см. с. 265 в [8] - они обеспечиваются трехвинтовым насосом  МВН-6, имеющим следующие параметры:

- подача (не менее) 6,0 л/ с ;

- давление нагнетания (на выходе из насоса) 2,5 МПа ;

- частота вращения 1460 об/ мин ;

- мощность на валу (потребляемая мощность) 21 кВт ;

vunivere.ru