Расчет характеристик движения для привода с гидравлическим цилиндром

Рис. 1.5. Цилиндр с односторонним штоком, массовой нагрузкой и силой трения

д.) Расчет скорости для привода с цилиндром, имеющим разные площади поршня с учетом сил трения и нагрузки.

.) Исходные данные:

Гидравлический привод состоит из следующих элементов:

а.) 4/3 - пропорционального распределителя со следующими характеристиками:

2. номинальный расход qN = 1.2 л/мин при перепаде давления ∆pN = 10 бар. Номинальный расход одинаков на всех кромках

3. максимальное значение сигнала управления уmах= 10В

. зависимость расход/ сигнал линейная

б.) Цилинда с односторонним штоком. Цилиндр установлен вертикально и перемещает нагрузку вверх и вниз (рис. 1.5).

- Диаметр поршня: DK = 16 мм

- Диаметр штока: Ds = 10 мм

- Усилие нагрузки FL = 90 H

- Сила трения в обоих направлениях движения равна FR = 3 Н

в.) Насоса постоянной производительности

г.) Предохранительного клапана, настроенного на рабочее давление: р0 = 30 бар

Определим максимальную скорость подьема и опускания и требуемую подачу насоса.

.) Расчет:

а.) Расчет цилиндра

Площадь поршня: = (3.14/4)*(16)2 = 201.06мм2 = 0.020дм2

Эффективная площадь: = (3.14/4)*(162-102) = 122.52мм2 = 0.012дм2

Отношение площадей: = 1.64

б.) Расчет максимальной скорости при втягивании штока:

Поршень цилиндра втягивается.

Расход через распределитель без нагрузки:

= 0.89 л/мин

Скорость при втягивании без нагрузки:

= (0.89*1.64)/(60*0.02) = 0.122 м/с

Максимальное усилие на поршне:

= 1.22см2*30 бар = 366 Н

Реальное усилие на поршне:

= 90 + 3 = 93 Н

Скорость при максимальном открытии распределителя:

= 0.112 м/с

в.) Расчет максимальной скорости при выдвижении штока:

Поршень цилиндра выдвигается.

Расход через распределитель без нагрузки:

= 1.88 л/мин

Скорость при выдвижении без нагрузки:

= 1.88/(60*0.02) = 1.57 дм/с = 0.157 м/с

Максимальное усилие на поршне:

= 2.01см2*30 бар = 603 Н

Реальное усилие на поршне:

F = FR - FL = 3 - 90 = - 87 H

Скорость при максимальном открытии распределителя:

= 0.168 м/с

г.) Расчет требуемой подачи насоса

Максимальный потребляемый объемный расход, протекающий по напорному тракту распределителя при выдвижении штока:

qA = vL*AK = 0.168 м/с*0.020дм2 = 2.016 л/мин

Максимальный потребляемый объемный расход, протекающий по напорному тракту распределителя при втягивании штока:

qB = vL*AR = 0.112 м/с*0.012дм2 = 0.806 л/мин

Требуемая подача насоса:

= 2.016 л/мин

8. Влияние максимального усилия на поршне на процесс ускорения и замедления.

а.) Скорость и значение сигнала управления во время фазы ускорения поршня.

Для приближенного расчета примем ускорение постоянным. Скорость при этом непрерывно растет (рис. 1.3). Степень открытия распределителя увеличивается в форме задаваемой рампы.

б.) Усилия во время фазы ускорения.

Лучшие статьи по информатике

Разработка автоматизированной системы контроля процессов пайки топливных коллекторов
На современном этапе развития промышленности, обеспечение стабильной работы предприятий по выпуску конкурентоспособной продукции, является задачей первостеп ...

Проектирование светодиодного табло на микроконтроллере PIC16C84
светодиодный надежность Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми раз ...

Проектирование линзовой афокальной насадки для маломощного лазера
Основой любого оптического прибора, в том числе и лазера, является оптическая система, которая представляет собой совокупность оптических деталей (линз, зер ...