Teemad:
- Hüdrauliline silinder
- Arvutage löögi maht
- Arvutage süsteemi rõhk
- Arvutage mahuvool
- Arvutage võimsus
Hüdrauliline silinder:
Hüdrauliline silinder koosneb korpusest, mis sisaldab kolvi ja kolvivarda. Selle töö põhineb Pascali seadusel, mida on juba kirjeldatud. Hüdraulikavedelik pumbatakse silindrisse ühelt poolt, mille tulemusena liigub kolb sirgjooneliselt. Hüdrauliline silinder suudab edastada väga suuri jõude. Järgmine joonis näitab kahekordse toimega silindri kolme olukorda:
- V: Kolb koos kolvivardaga on kõige vasakpoolsemas asendis.
- B: hüdraulikavedelikku tarnitakse silindri vasakpoolse ühenduse kaudu. Vedelik surub kolvi paremale. Kolvi paremal küljel olev vedelik juhitakse parema ühenduse kaudu silindrisse.
- C: kolb on kõige parempoolsemas asendis.
Kolvivarda poolel (ülemisel pildil paremal) on pind, kus hüdrovedelik surub vastu kolvi, väiksem.
Järgmisel pildil on näha ekskavaatori mehhanism. Hingede, hoobade ja eraldi juhitavate hüdrosilindrite kombinatsioon tagab ekskavaatori kopa hea manööverdusvõime. Silindrid on kahetoimelist tüüpi: muutes vedeliku suunda silindrisse ja sealt välja, liigub kolb teises suunas.
Lisaks kahepoolse toimega silindritele on olemas ka:
- Ühetoimeline silinder: seda tüüpi silinder sisaldab ühte hüdroühendust. Kolvi taga olev vedru tagab tagasilöögi.
- Hüdraulilise puhverdusega silinder: käigu lõpus pidurdatakse kolvi liikumist.
- Teleskoopsilinder: mitmed kokku lükatud silindrid loovad pikendamisel suure tööpikkuse. Sissetõmmatuna on paigaldusruum tänu teleskoopkonstruktsioonile suhteliselt väike.
Arvutage löögi maht:
Tänu silindrite erinevale konstruktsioonile on nende kasutusvõimalused mitmekülgsed: kui kolvivarras peab avaldama suurt jõudu, on kolvivarda läbimõõt suurem, nagu ka kolvi, silindri ja vedeliku maht silindris. Mõõtmed sõltuvad paigalduskohast ja rakendusest, milleks silindrit kasutatakse. Me puutume kokku järgmiste mõõtmetega:
- kolvi läbimõõt (D)
- varda läbimõõt (d)
- kolvi(de) käik
Alloleval pildil on kujutatud silindrit, mis sisaldab kolvi koos kolvivardaga. Lühendite selgitus on näidatud pildi kõrval.
Deklaratsioon:
- D = kolvi läbimõõt
- d = varda läbimõõt
- s = löök
- Az = kolvi pindala
- Ar = rõnga pindala
- Ast = ridva pindala
- Vz = kolvi külje maht
- Vr = varda külje maht
Kolvi ja silindri mõõtmetega saame välja arvutada kolvipoolse voolumahu (Vz). Selleks vajame kolvi pindala (Az) ja korrutame selle arvu käiguga. Kui Az on teadmata, saame pindala arvutada järgmise valemiga:
Kolvi paremal küljel oleva käiguvalemi määramiseks peame lahutama kolvivarda pindala. Tekib järgmine valem:
Nende valemite abil arvutame allpool oleva silindri pühkimahu.
Sisestame andmed, et arvutada pühkimaht kolvi poolel täielikult väljavenitatud olekus valemisse. Lõplik vastus on kuupmeetrites, sest see on maht. Teisendame viimase vastuse teaduslikuks tähiseks.
Seejärel sisestame vardapoolsed andmed, et arvutada, milline on seal vedeliku maht täielikult sissetõmmatud kolviga. Saame väiksema vedelikumahu, kuna selle ruumi võtab enda alla kolvivarras. Teisendame selle vastuse ka teaduslikuks tähiseks.
Sama läbimõõduga pideva kolvivarrega silindrite puhul on vedeliku voolu määramine lihtsam: sissetulev ruumala on võrdne väljuva mahuga.
Arvutage süsteemi rõhk:
Kolvi pinnale Az valitseb rõhk silindris kolvi paremale lükkamiseks. Seda rõhku saame arvutada, kui teame jõudu, mida kolb liigutatavale objektile avaldab. See jõud on 10 kN (10.000 XNUMX N). Mugavuse huvides kasutame ülejäänud kolvi ja silindri andmeid eelmisest jaotisest.
Arvutame rõhu silindris järgmise valemiga. Jõud F on teada (10.000 XNUMX N), kuid kolvi pindala on endiselt teadmata.
Nii et kõigepealt arvutame kolvi pindala:
Nüüd, kui me teame kolvi pindala, saame arvutada rõhu:
Jagades F (Newton) A-ga (ruutmeeter), saame vastuse njuutonites ruutmeetri kohta [N/m²]. See on võrdne Pascaliga, sest 1 Pa = 1 N/m².
Jagades Pascalite arvu 100.000 XNUMX-ga, saame taktide arvu. Seda näeme vastuses ülaltoodud valemile.
Mahuvoolu arvutamine:
Mahuvoolu saame arvutada, jagades juba teadaolevad andmed ajaga, mille jooksul kolb teeb täiskäigu(d). Seadsime selleks ajaks (t) 5 sekundit.
Arvutame mahuvoolu järgmise valemiga:
Arvutage võimsus:
Lõpuks saame arvutada võimsuse, mis on vajalik silindri liigutamiseks vasakult paremale. Selleks korrutame süsteemi rõhu mahuvooluga. Arvutus on näidatud allpool.
Seotud leht:
