Предмети:
- Хидравличен цилиндър
- Изчислете ударния обем
- Изчислете системното налягане
- Изчислете обемния поток
- Изчислете мощността
Хидравличен цилиндър:
Хидравличният цилиндър се състои от корпус, съдържащ бутало и бутален прът. Работата му се основава на закона на Паскал, който вече беше описан. Хидравличната течност се изпомпва в цилиндъра от едната страна, което кара буталото да прави праволинейно движение. Хидравличният цилиндър може да предава много големи сили. Следната фигура показва трите ситуации на цилиндър с двойно действие:
- A: Буталото с буталния прът са в най-лявата позиция.
- B: хидравличната течност се подава през лявата връзка на цилиндъра. Течността избутва буталото надясно. Течността от дясната страна на буталото се оттича в цилиндъра през дясната връзка.
- C: буталото е в най-дясна позиция.
От страната на буталния прът (вдясно на изображението по-горе), повърхността, където хидравличната течност притиска буталото, е по-малка.
Следното изображение показва механизма на багер. Комбинацията от панти, лостове и отделно управлявани хидравлични цилиндри гарантира, че кофата на багера е много маневрена. Цилиндрите са от тип с двойно действие: чрез промяна на посоката на течността към и от цилиндъра, буталото се движи в другата посока.
В допълнение към двойнодействащите цилиндри има още:
- Цилиндър с едно действие: този тип цилиндър съдържа една хидравлична връзка. Пружина зад буталото осигурява обратния ход.
- Цилиндър с хидравличен буфер: движението на буталото се спира в края на хода.
- Телескопичен цилиндър: редица цилиндри, натиснати заедно, създават голяма работна дължина, когато са разтегнати. Когато е прибран, мястото за монтаж е сравнително малко, благодарение на телескопичния дизайн.
Изчислете ударния обем:
Поради различните конструкции на цилиндрите, техните приложения са многостранни: когато буталния прът трябва да упражнява голяма сила, диаметърът на буталния прът е по-голям, както и буталото, цилиндърът и обемът на течността в цилиндъра. Размерите зависят от мястото на монтаж и приложението, за което се използва цилиндърът. Срещаме следните измерения:
- диаметър на буталото (D)
- диаметър на пръта (d)
- ход на буталото(ата)
Изображението по-долу показва цилиндър, съдържащ буталото с бутален прът. Обяснението на съкращенията е показано до изображението.
Декларация:
- D = диаметър на буталото
- d = диаметър на пръта
- s = ход
- Az = площ на буталото
- Ar = площ на пръстена
- Ast = площ на пръта
- Vz = обем на страната на буталото
- Vr = обем на страната на пръта
С размерите на буталото и цилиндъра можем да изчислим работния обем от страната на буталото (Vz). За това се нуждаем от повърхността на буталото (Az) и умножаваме това число по хода. Когато Az е неизвестен, можем да изчислим площта със следната формула:
За да определим формулата на хода от дясната страна на буталото, трябва да извадим площта на буталния прът. Получава се следната формула:
С тези формули ще изчислим работния обем на цилиндъра отдолу.
Във формулата въвеждаме данните за изчисляване на работния обем от страната на буталото в напълно разтегнато състояние. Крайният отговор е в кубични метри, защото е обем. Преобразуваме последния отговор в научна нотация.
След това въвеждаме данните от страната на пръта, за да изчислим какъв е обемът на течността там при напълно прибрано бутало. В крайна сметка имаме по-малък обем течност, тъй като това пространство е заето от буталния прът. Ние също преобразуваме този отговор в научна нотация.
При цилиндри с непрекъснат бутален прът със същите диаметри определянето на флуидния поток е по-лесно: входящият обемен поток е равен на изходящия обем.
Изчислете системното налягане:
Налягането в цилиндъра за изтласкване на буталото надясно преобладава върху повърхността на буталото Az. Можем да изчислим това налягане, ако знаем силата, която буталото упражнява върху обекта, който трябва да бъде преместен. Тази сила е 10 kN (10.000 XNUMX N). За удобство използваме останалите данни за буталото и цилиндъра от предишния раздел.
Изчисляваме налягането в цилиндъра по следната формула. Силата F е известна (10.000 XNUMX N), но повърхността на буталото все още не е известна.
Така че първо изчисляваме повърхността на буталото:
Сега, когато знаем повърхността на буталото, можем да изчислим налягането:
Като разделим F (нютон) на A (квадратен метър), получаваме отговор в нютон на квадратен метър [N/m²]. Това е равно на Pascal, защото 1 Pa = 1 N/m².
Като разделим броя на паскалите на 100.000 XNUMX, получаваме броя на лентите. Виждаме това в отговора на формулата по-горе.
Изчислете обемния поток:
Можем да изчислим обемния поток, като разделим вече известните данни на времето, в което буталото прави пълния(ите) ход(ове). Задаваме това време (t) на 5 секунди.
Изчисляваме обемния поток по следната формула:
Изчислете мощността:
И накрая, можем да изчислим мощността, необходима за преместване на цилиндъра отляво надясно. За да направим това, умножаваме налягането в системата по обемния поток. Изчислението е показано по-долу.
Свързана страница:
