Гидроцилиндры и поворотные гидродвигатели

Эти агрегаты являются гидродвигателями возвратно-поступательного или возвратно-поворотного движения, преобразующими энергию потока жидкости в механическую энергию перемещающегося поршня (корпуса цилиндра) или шибера с валом.

В станках и других технологических машинах широко применяются поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонними и двухсторонними штоками (рис. 2.5,а,б,в,г). Штоки могут быть подвижными и неподвижными. При неподвижном штоке подвод масла может осуществляться через него или с помощью гибких шлангов.

Рассмотрим схему гидроцилиндра с односторонним штоком (рис. 2.5,а).

На схеме:

р₁ и р₂ – рабочее давление и противодавление;

D и d – диаметры поршня и штока;

F_шт – площадь сечения штока;

F₁ и F₂ = F₁–F_шт – рабочие площади поршня в поршневой и штоковой полостях:

Р = R+S – развиваемая сила, где R – сила технологического сопротивления, а S – сила трения в уплотнениях цилиндра.

p₁∙F₁= p₂∙F₂ + R + S – уравнение равновесия сил на поршне.

Очевидно:

Скорости перемещения поршня вправо и влево, если пренебречь утечками, равны:

При этом: v₁ < v₂.

Соотношения скоростей перемещения поршня вправо и влево зависят от соотношения рабочих площадей поршня:

или

Обычно d = (0,25-0,4)×D, при этом v₁/v₂ = 0,94-0,84.

В цилиндрах с двухсторонним штоком v₁=v₂, но осевые размеры таких цилиндров больше.

Кроме цилиндров двухстороннего действия используются также цилиндры одностороннего действия (рис. 2.5,д,е) и поворотные гидродвигатели.

Рассмотрим шиберный поворотный гидродвигатель (рис. 2.5,ж). В нём шибер (или лопасть) с валом совершает возвратно-поворотные движения.

Развиваемые окружная сила на шибере в Н и крутящий момент в Н×м:

P = p×B×(R– r),

где – механический КПД гидродвигателя; В – ширина шибера; В, R, r – в мм; р – в МПа.

Частота качаний в минуту вала гидродвигателя ,

где Q – подача масла в л/мин;

– коэффициент подачи;

W – рабочий объём гидродвигателя в мм³ (или пропускная способность).

где – угол поворота шибера в радианах ( здесь в градусах).

На рис. 2.5,з показан поршневой поворотный гидродвигатель, в котором имеется цилиндр со штоком-рейкой для привода реечного колеса с выходным валом.

Дата добавления: 2014-11-06