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

Моделирование волноводных устройств СВЧ
Прогресс радиоэлектроники сопровождается быстрым развитием теории и техники СВЧ - устройств. Возрастает сложность СВЧ трактов, повышаются требования к элек ...

Таймер на микроконтроллере MSP430F2013
Практически в любой современной электронной технике можно найти микроконтроллеры. Столь широкое применение этих микросхем обусловлено чрезвычайно удачным со ...

Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе
Транзистор - это полупроводниковый прибор с двумя или несколькими р-n-переходами, позволяющий усиливать электрические сигналы и имеющий три вывода или более ...