Поворотные гидроцилиндры

Независимо от типа конструкции поворотные гидроцилиндры осуществляют движение выходного вала за счет подвода рабочей жидкости под давлением.

Принцип действия простейшего поворотного двигателя с одной лопастью приведен на рис. 2.8. Поворотный гидроцилиндр состоит из корпуса 1 и поворотного ротора, представляющего собой втулку 2, несущую пластину (лопасть) 3. Кольцевая полость между внутренней поверхностью цилиндра и ротором разделена уплотнительной перемычкой 4 с пружинящим поджимом к ротору уплотнительного элемента 5.

Вращающий момент возникает при нагружении поворотных лопастей давлением рабочей жидкости. Величина момента постоянна на всем угле поворота и может быть определена как произведение силы F на плечо а приложения этой силы (см. рис. 2.8)

. (2.9)

Сила F определяется перепадом давления и рабочей площадью пластины

. (2.10)

Согласно рис. 2.9 рабочая площадь пластины может быть определена как

, (2.11)

где b – высота пластины (на рис. 2.8 не показана). Плечом является расстояние от оси вращения до центра давления рабочей площади пластины

. (2.12)

Следовательно, согласно выражениям (2.9)-(2.12), а также с учетом к.п.д. крутящий момент может быть рассчитан по зависимости

. (2.13)

Для поворотного гидроцилиндра выражение для потока (2.5) может быть переписано в виде

. (2.14)

Откуда с учетом к.п.д. угловая скорость вращения вала ω будет пропорциональна потоку жидкости Q и обратно пропорциональна плечу и рабочей площади пластины

. (2.15)