Technický průvodce · metoda a praktické rady

Předběžný návrh hydraulického válce

Návrh začíná potřebnou účinnou plochou, pokračuje průměrem pístu a průtokem pro požadovaný čas zdvihu.

Revidováno

pAFF = p · A
Průměry pístu a pístnice určují účinné plochy při vysouvání a zasouvání.

Od síly k průměru

A = F / p

Potřebná plocha se odhadne A = F/(pη). Teoretický průměr se získá z plochy kruhu.

Teoretický průměr válce plyne z D = √(4A/π). Konečný rozměr se poté volí z řady výrobce.

Od zdvihu k průtoku

Objem je A·L a potřebný průtok Q = V/t. Průtok při vysouvání a zasouvání se může lišit.

Protitlak v opačné komoře dále snižuje výslednou sílu.

Další kontroly

v = Q / A

Předběžný návrh automaticky nezahrnuje protitlak, detailní tření, vzpěr pístnice ani výrobní řady.

Skutečný průtok válcem může být nižší než jmenovitý průtok čerpadla kvůli netěsnostem, ventilům a regulaci průtoku.

4. Zkontrolujte zdvih a dobu pohybu

V = A · L ; t = V / Q

Potřebný objem oleje závisí na účinné ploše a zdvihu. Tento objem určuje minimální dobu pohybu pro daný průtok.

Skutečný čas může být delší kvůli rozběhu, tlumení v koncích zdvihu a ztrátám.

5. Zásadní kontroly před konečným výběrem

Samotný výpočet síly nestačí k potvrzení vhodnosti válce.

  • Vzpěr pístnice při tlaku.
  • Boční zatížení, vedení a nesouosost.
  • Maximální tlak, tlakové rázy a protitlak.
  • Přípustná rychlost a tlumení v koncích zdvihu.
  • Uchycení, zdvih, prostředí a četnost cyklů.

Číselná aplikace

Příklad předběžného návrhu

Je požadována síla 50 kN při 160 bar a účinnosti 90 %.

  1. Převod: F = 20 000 N a p = 100 bar = 10 000 000 Pa.
  2. Vypočítejte A = F/p = 0,002 m².
  3. Zvolte nejbližší vyšší standardní průměr.
  4. Teoretický průměr válce je tedy přibližně 50,5 mm.
  5. Poté vyberte nejbližší vhodný katalogový rozměr a přepočítejte výslednou sílu s účinností a protitlakem.

Výsledek: Teoretický průměr je výchozí hodnota, nikoli konečný katalogový rozměr.

Základní vztahy F = pA a Q = Av. Otevřít přesný zdroj ↗

Pro kontrolu a prohloubení

Přímé reference

Každý odkaz vede na přesnou stránku použitého kurzu, normy nebo publikace, nikoli na obecnou domovskou stránku.

  1. Mezinárodní soustava jednotek, 9. vydáníBIPMOficiální zdroj pro jednotky, značky a převody.
  2. University PhysicsOpenStaxOtevřené kapitoly z mechaniky, proudění, elektřiny a tepla.
  3. University PhysicsOpenStaxOtevřené kapitoly z mechaniky, proudění, elektřiny a tepla.

Hydraulické předběžné dimenzování

Návrh válce: síla, průměr, průtok a rychlost

Tlak a síla určují potřebnou plochu. Plocha určuje průměr a průtok následně rychlost a čas zdvihu.

Průměr pístu na straně dna

Minimální průměr závisí na požadované síle, dostupném tlaku a účinnosti.

D = √[4F / (πPη)]

Mezikruhová plocha na straně pístnice

Při zasouvání pístnice zmenšuje účinnou plochu.

Aa = π(D² − d²) / 4