Tárgyak:
- Hidraulikus henger
- Számítsa ki a lökettérfogatot
- Számítsa ki a rendszernyomást
- Számítsa ki a térfogatáramot
- Számítsa ki a teljesítményt
Hidraulikus henger:
A hidraulikus henger egy dugattyút és dugattyúrudat tartalmazó házból áll. Működése a már ismertetett Pascal-törvényen alapul. A hidraulikafolyadékot az egyik oldalon a hengerbe pumpálják, aminek hatására a dugattyú egyenes vonalú mozgást végez. A hidraulikus henger nagyon nagy erőket képes továbbítani. A következő ábra a kettős működésű henger három helyzetét mutatja:
- V: A dugattyúrúddal ellátott dugattyú a bal szélső helyzetben van.
- B: a hidraulikafolyadékot a henger bal oldali csatlakozóján keresztül szállítjuk. A folyadék jobbra nyomja a dugattyút. A dugattyú jobb oldalán lévő folyadék a jobb oldali csatlakozáson keresztül a hengerbe kerül.
- C: a dugattyú a jobb szélső helyzetben van.
A dugattyúrúd felőli oldalon (a fenti képen jobbra) kisebb az a felület, ahol a hidraulikafolyadék a dugattyút nyomja.
A következő képen egy kotrógép mechanizmusa látható. A zsanérok, karok és külön működtetett hidraulikus hengerek kombinációja biztosítja, hogy a kotrókanál nagyon jól manőverezhető legyen. A hengerek kettős működésűek: a folyadék irányának változtatásával a hengerbe és vissza a dugattyú a másik irányba mozog.
A kettős működésű hengereken kívül vannak még:
- Egyszeres működésű henger: ez a hengertípus egy hidraulikus csatlakozást tartalmaz. A dugattyú mögötti rugó biztosítja a visszatérő löketet.
- Henger hidraulikus pufferrel: a dugattyúmozgást a löket végén lefékezik.
- Teleszkópos henger: több henger egymáshoz tolva nagy munkahosszt hoz létre kinyújtva. Behúzva viszonylag kicsi a beépítési hely a teleszkópos kialakításnak köszönhetően.
A lökettérfogat kiszámítása:
A hengerek eltérő kialakítása miatt alkalmazásuk sokoldalú: amikor a dugattyúrúdnak nagy erőt kell kifejtenie, a dugattyúrúd átmérője nagyobb, akárcsak a dugattyú, a henger és a hengerben lévő folyadék térfogata. A méretek a beépítési helytől és a henger felhasználási területétől függenek. A következő méretekkel találkozunk:
- dugattyú átmérője (D)
- rúd átmérő (d)
- a dugattyú(k) löket
Az alábbi képen egy henger látható, amely a dugattyúrúddal együtt tartalmazza a dugattyút. A rövidítések magyarázata a kép mellett látható.
Nyilatkozat:
- D = dugattyú átmérője
- d = rúdátmérő
- s = stroke
- Az = dugattyúfelület
- Ar = gyűrűterület
- Ast = bot területe
- Vz = a dugattyúoldal térfogata
- Vr = rúdoldali térfogat
A dugattyú és a henger méreteivel kiszámíthatjuk a dugattyúoldali söpört térfogatot (Vz). Ehhez szükségünk van a dugattyú felületére (Az), és ezt a számot megszorozzuk a lökettel. Ha az ismeretlen, a területet a következő képlettel számíthatjuk ki:
A dugattyú jobb oldalán lévő löketképlet meghatározásához ki kell vonnunk a dugattyúrúd területét. A következő képlet keletkezik:
Ezekkel a képletekkel az alábbiakban kiszámítjuk a henger söpört térfogatát.
Beírjuk a képletbe a teljesen kinyújtott állapotban lévő dugattyúoldali söpört térfogat kiszámításához szükséges adatokat. A végső válasz köbméterben van, mert ez egy térfogat. Az utolsó választ tudományos jelöléssé alakítjuk.
Ezután a rúdoldalon írjuk be az adatokat, hogy kiszámoljuk, mekkora a folyadék térfogata teljesen visszahúzott dugattyú mellett. Kisebb folyadéktérfogatot kapunk, mert ezt a helyet a dugattyúrúd foglalja el. Ezt a választ tudományos jelöléssé is alakítjuk.
Azonos átmérőjű, folytonos dugattyúrúddal rendelkező hengereknél egyszerűbb a folyadékáramlás meghatározása: a bejövő térfogatáram megegyezik a kimenő térfogattal.
Számítsa ki a rendszernyomást:
A hengerben a dugattyút jobbra nyomó nyomás uralkodik a dugattyú felületén Az. Ezt a nyomást akkor tudjuk kiszámítani, ha ismerjük a dugattyú által a mozgatandó tárgyra kifejtett erőt. Ez az erő 10 kN (10.000 XNUMX N). A kényelem kedvéért az előző fejezetből származó dugattyú- és hengeradatokat használjuk fel.
A hengerben lévő nyomást a következő képlettel számítjuk ki. Az F erő ismert (10.000 XNUMX N), de a dugattyú felülete még ismeretlen.
Tehát először kiszámítjuk a dugattyú felületét:
Most, hogy ismerjük a dugattyú felületét, kiszámíthatjuk a nyomást:
Ha elosztjuk F (Newton) A-val (négyzetméter), Newton per négyzetméterben [N/m²] kapunk választ. Ez egyenlő Pascal értékkel, mert 1 Pa = 1 N/m².
Ha a Pascalok számát elosztjuk 100.000 XNUMX-rel, megkapjuk az ütemek számát. Ezt látjuk a fenti képletre adott válaszban.
A térfogatáram kiszámítása:
A térfogatáramot úgy számíthatjuk ki, hogy a már ismert adatokat elosztjuk azzal az idővel, ameddig a dugattyú a teljes löket(eke)t elvégzi. Ezt az időt (t) 5 másodpercre állítottuk be.
A térfogatáramot a következő képlettel számítjuk ki:
Számítsa ki a teljesítményt:
Végül kiszámíthatjuk a henger balról jobbra mozgatásához szükséges teljesítményt. Ehhez megszorozzuk a rendszernyomást a térfogatárammal. A számítás alább látható.
Kapcsolódó oldal:
