Основные гидравлические схемы дизайн: роль цилиндры и приводы

Гидравлические цилиндры и приводы, как представляется, примерно так просто, как могло бы быть. Что цилиндра, а кусок трубы с стержень торчит переместить груз и обратно? В действительности они являются гораздо более сложными, и их успешное применение требует тщательного анализа и значительный опыт. Баллоны, приводы, баранов, линейные двигатели - все, что вы выбираете их назвать, - должны быть отобраны на основе функции они выполняют в схеме и каким образом они будут установлены.

Наиболее очевидный критерий отбора для любого линейного привода является то, что она должна быть в состоянии обеспечить достаточно сил, выход, чтобы сделать работу под рукой. Наиболее часто используемым методом является разделение нагрузки (силы) на шток имеющимися давления прийти поршня области необходимо:

Нагрузки (силы).

[A.sub.p] = Давление

Это применимо ли речь о воздушной или гидравлической системы. К сожалению, это не говорит и вся история. Стационарной нагрузки может и не быть максимальной нагрузке. Хотя нагрузка не ускоряются, дополнительные силы инерции не устанавливаются. Эти следовать второму закону Ньютона, [F.sub.1] = та: где [F.sub.1] является сила инерции, т-масса переносится = ш / г (где со = вес и г = 32 / 2 м / сек / сек), а = ускорение в м / сек / сек.

Кроме того, если нагрузка в настоящее время ускорился с нулевой скоростью, есть статическая сила трения преодолеть. Как только шток начинает двигаться, сила трения уменьшается до динамических условиях трения. Условиях нагрузки, цилиндр может столкнуться приведены на рис. 1. Заметим, что общее силу штока является суммой сопротивления нагрузки стационарном сила инерции во время ускорения и сил трения. Есть два этапа: во время запуска после полной остановки, где максимальная сила (отколовшаяся) встречается и стационарное состояние после штока достигает постоянной скоростью.

[Рисунок 1 опущены]

В последнем случае Есть нет сил инерции, так что только нагрузка на шток сопротивление нагрузки и трения. сопротивление нагрузки и сил инерции может быть рассчитана как указывалось ранее. Силы трения можно лишь приблизительно. Величина какого-либо динамический или статический коэффициент трения должны быть рассмотрены в руководстве. Эти коэффициенты будут соответствовать типы используемых материалов.

Сила трения, рассчитывается следующим образом:

[F.sub.fs] = [микро] ы х N

Где [F.sub.fs] = статической силы трения

[Микро] D = динамичной силой трения

N = сила нормальной к направлению движения

[Микро] S = статический коэффициент трения

[Микро] D = динамического коэффициента

Зачастую, нагрузка реакция на поршень не goveming фактором при выборе размера цилиндра, которые будут использоваться в той или иной заявки. Структурные силы штока может регулировать размер родила. Когда штока распространяется в отношении нагрузки (рис. 2), он функционирует как колонна, то есть структурно. Больше инсульт, тем хуже этот фактор становится колонке загрузки. Для каждого стержня, существует некоторая предельная сила удара, за которым она сожмется в некоторых критическом состоянии нагрузки.

[Рисунок 2 опущены]

Это наиболее широко используемый выход или привод устройств. Рис. 3 иллюстрирует типичные конструкции и номенклатуры. Гидравлические цилиндры, как правило, считается одиночным, если они могут находиться под давлением и может двигаться нагрузки только в одном направлении. Этот вид будет иметь только одну линию подключения к системе. Цилиндр должен быть заключен на нагрузку самостоятельно или вспомогательных средств, таких, как пружина, противовес и т.д.

Цилиндр двойного действия, когда он может питаться в обоих направлениях - расширить и вниз. Таким образом, он может контролировать нагрузку в обоих направлениях.

По определению, цилиндр линейных двигателей, в котором штока равна, или меньше половины площади поперечного сечения ствола или трубки. Если стержень, больше чем это, это называется барана, и, как правило, однократного действия.

Линейного двигателя (рис. 4) Говорят, что в один этап цилиндра, потому что есть только один движимого членов. Телескопический цилиндр 1, в которой Есть два или несколько этапов, один отдыхает в другой. Это наиболее применимо, где долгое инсульта не требуется, и только короткие доступна для привода в убирается положение. Например, целесообразно построить телескопических цилиндров от 10 до 15 м длины, когда расширяется и лишь от 4 до 5 футов убирается.

Устройства вывода, или приводы, можно разделить на два основных класса: линейные и поворотные. Типичных линейных гидропривода является цилиндр, который преобразует энергию передается в систему жидкости, насос механический вывод, а именно - линейное направление поршня. Поворотные гидравлические приводы широко известный как гидромоторы и доступны в двух основных типов: непрерывного вращения и ограниченного вращения.

На поверхности, цилиндры, представляется относительно простым жидких компонентов власти, однако их правильное применение требует тщательного рассмотрения и значительный опыт. Критерии отбора для баллонов включают в себя:

* Цилиндр действий. Ли применение требует одного или двойного действия - также рассмотреть телескопических цилиндров, где длинные удары должны сочетаться с короткими отказался от длины.

* Давления. Каково максимальное непрерывным и прерывистым давлением, цилиндр будет подвергаться?

* Тип нагрузки. При выборе цилиндра, имеет существенное различие ли нагрузка на стержень при растяжении или сжатии. Другим важным фактором является ли или нет трения крутящий момент на конце стержня вызванные нагрузкой вращение вокруг карабин булавкой.

* Род конца. Дизайнер может выбрать один из нескольких типов шатуна, однако, выбор конце стержня должен быть согласован с приложением. Как и прежде, дизайнер должен сослаться на соответствующие стандарты.

* Stroke. Расстояние, через которые груз должен быть перемещен определяет удар, который, в свою очередь повлияет на цилиндр выбора. Род нагрузки должны быть также рассмотрены. Производители баллонов предоставлять данные по диаметру стержня против инсульта при заданных нагрузках.

* Скорость поршня. Заводы-изготовители могут скорость каждого цилиндра проектирования и строительства максимальной скорости поршня.

* Цилиндр жизни. Это, как правило, оговаривается число циклов. Производители следует обратиться к этой информации.

* Рабочий цикл. Важно, чтобы соответствовать обязанность цикла, к которой цилиндра будет подвергнут и обязанность рейтинга.

* Жидкость среды. Что будет рабочей жидкости в системе? Будет ли на нефтяной основе, паводок текущего или типов огнестойких жидкостей?

* Наличие креплений. Много различных типов и стилей крепления имеются. Разработчик должен выбрать один наиболее подходящий для конкретного применения.

* Ударного нагружения. Возможности ударной нагрузки показывает, что цилиндр может быть подвергнут давлению спайки в несколько раз больше, чем расчетное давление. Сопоставьте с долгом рейтинг цилиндра.

* Амортизация. Некоторые цилиндры имеют встроенные в подушки, чтобы замедлить штока нагрузки в сочетании контролируемым образом. Вилка больший диаметр, чем штока находится рядом с поршнем на стороне или сторонам быть мягкой. Головкой блока цилиндров и сделал больше, в сумме, примерно равной длине конической вилку. Зенкер, обрабатываемых в голову, имеет очень плотное прилегание на цилиндрической части разъема. До тех пор, как плагин не занимается с зенкер как показано на рисунке 5, "подушка" не имеет эффекта. Но, как поршень движется в сторону головой, вилка входит в отверстие,, обеспечивая амортизацию эффект. То, что происходит, то это показано на шаги в остальной части рис. 5.

[Рисунок 3 опущены]

[Рисунок 4 опущены]

[Рисунок 5 опущены]

[Рисунок 6 опущены]

[Рисунок 7 опущены]

[Рисунок 8 опущены]

Если мы пытаемся замедлить что-то, вместо того чтобы ускорить его - то есть, замедлить, а не ускорить - Ньютона Второй закон остается в силе, но количество становится отрицательным, F = та. Все, что мы делаем с подушки, чтобы наращивать силы в направлении, противоположном направлению движения. Сила:

[F.sub.d] = [p.sub.c] х [A.sub.c]

где Pc = противодавления построен в отверстие, как плагин входит в него, и [A.sub.c] = эффективная площадь под давлением.

Другая конструкция цилиндра подушки показано на рис. 6. Это один использованы цилиндрические установки плагина в отверстие, вместо конических 1. Мгновенного плагин входит в отверстие, жидкость в ловушке. Обойти игольчатый клапан договоренности в конце камеры позволяет захваченных жидкости снизьте. Скорость торможения регулируется путем установления игольчатый клапан. Рис. 7 иллюстрирует внешних средств для достижения замедления поршня. Этот метод использует камеру клапан, который обычно закрыт.

Вернуться жидкости из стержня конец цилиндра через 2-ходовой клапан на своем пути к резервуару. Камеры на конец штока начинает давить на клапан закрыт в точке, где торможение, чтобы начать. Клапан постоянно закрыты камеры и дроссели жидкости через все меньше и меньше отверстие, тем самым создания противодавления, что замедляет стержня.

Большинство мобильных приложений оборудование, используемое сварная конструкция цилиндров. Крепления, как правило, глаза стержня и скоба типа. В некоторых случаях цилиндр установки могут быть цапф типа с глаз использоваться поршня. В большинстве мобильных приложений оборудование цилиндр должен быть свободным качать из-за изменения геометрии, как машина штока увеличивает или убирается.

Еще одно соображение в применении мобильное оборудование, что цилиндр может иметь две роли: как исполнительное устройство, и как элемент конструкции - например, в период расцвета заявление о экскаватора или крана или воздушного лифта.

Ограниченная приводов вращения часто называют поворотные цилиндры и, хотя не точный термин, он носит описательный характер работы. Рис. 8а показаны типичные линейные цилиндра продукции. Перепад давления навязывается через поршень из-за нагрузки реакции на стержне. Это приводит к достаточно сил, которые будут созданы для перемещения штока собраний и груз инсульт С.

В поворотные, рис. 8, b, сила также генерируется путем установления разницы давлений между механическим интерфейсом. В некоторых конструкциях это поршень, в других отношениях вертушки. Поскольку он монтируется на вал осуществляется в подшипниках, он не может двигаться по линейное расстояние или инсульта.

Тем не менее, он может вращаться вокруг центра подшипника. Очевидно, что любая сила эксцентричной оси или линии центров, создает крутящий момент. Крутящий момент величину, равную силу раз руку радиусе от оси до точки, где силы. Здесь, созданных таким образом крутящий момент передается на нагрузку через вал - по аналогии с управляющая сила передается через стержень нагрузки в цилиндре.

BY HENKE РУСС, PE, CFPE

Некоторая информация и иллюстрации к этой статье из "Жидкость Power Systems