Выбор гидроцилиндров

Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком (рисунок 2.8).

Основой конструкции является гильза 2, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень 6, имеющий резиновые манжетные уплотнения 5, которые предотвращают перетекание жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. Усилие от поршня передает шток 3, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса 8. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечки жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъемником 1. Проушина 7 служит для подвижного закрепления гидроцилиндра. На нарезанную часть штока крепится проушина или деталь, соединяющая гидроцилиндр с подвижным механизмом.

Рис.2.8 – Гидроцилиндр:
1 - грязесъемник; 2 - гильза; 3 - шток; 4 - стопорное кольцо; 5 - манжета;
6 - поршень; 7 - проушина; 8 – грундбукса.

Гидроцилиндры выбирают обычно по величине хода и диаметру поршня. Ход определяют из кинематики рабочего оборудования машины, в нашем случае он не задан, поэтому выбираем по диаметру поршня.

В исходных данных задано усилие на штоках гидроцилиндров:

F_Ц1 = 12,5∙10⁴Н

Формула по усилию:

где D – диаметр поршня, м;

– гидромеханический КПД цилиндра, определяем по данным таблицы 2.20, при t = 30°С

Откуда:

Выбираем стандартный диаметр цилиндра D = 100 мм.

Для окончательного выбора цилиндра поведем расчеты на прочность.

Прочностными расчетами определим толщину стенок цилиндра, диаметр штока.

Определим толщину стенки цилиндра по формуле:

где P_у - условное давление, равное (1,2…1,3) P, принимаем P_у = 1,3P;

[σ] - допускаемое напряжение на растяжение, Па (для стального литья (8…10) 10⁷),выбираем[σ] = 9,5∙10⁷ Па.

Диаметр штока работающего на растяжение, определяется по формуле:

По полученным параметрам из каталога [ ] выбираем цилиндр общего назначения ЦГ-100.56х450.11 с номинальным давлением P = 16 МПа, ходом штока S = 450 мм, длинной L = 890 мм, диаметром цилиндра D = 100 мм, диаметром штока d = 56 мм, толщиной цилиндра .