Исходные данные. Определим площадь поршневой полости:

Определим площадь поршневой полости:

Зная отношение определим площадь штоковой полости:

Таблица 1

Данные по нашему варианту:

P_ном = 32∙10⁶ Па; D = 0,06 м; Q = 0,00067 м³/с

Определим усилия, развиваемые поршневыми гидроцилиндрами двухстороннего действия с односторонним штоком:

1) Усилие, развиваемое гидроцилиндром с поршневой рабочей полостью:

R_цп = (P_ном − ∆P_н)∙F_п∙η_гмц = (32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0028∙0,95 = 0,080332∙10⁶ = 80332 Н

2) Усилие, развиваемое гидроцилиндром со штоковой рабочей полостью:

R_цш = (P_ном − ∆P_н)∙F_ш∙η_гмц = (32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,002∙0,95 = 0,05738∙10⁶ = 57380 Н

Определим скорость штока гидроцилиндра:

-с поршневой рабочей полостью:

-со штоковой рабочей полостью:

Построим график зависимости развиваемого усилия гидроцилиндрам от давления жидкости:

- при поршневой рабочей полости:

R_цп = [(Р_ном − Р_н)∙F_п − ΔР_сл∙F_ш]∙ η_гмц ;

R_цп = [(16∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0028 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,002]∙ 0,95 = 0,035112∙10⁶ = 35112 Н

R_цп = [(20∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0028 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,002]∙ 0,95 = 0,045752∙10⁶ = 45752 Н

R_цп = [(24∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0028 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,002]∙ 0,95 = 0,056392∙10⁶ = 56392 Н

R_цп = [(28∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0028 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,002]∙ 0,95 = 0,067032∙10⁶ = 67032 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0028 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,002]∙ 0,95 = 0,077672∙10⁶ = 77672 Н

- при штоковой рабочей полости:

R_цш = [(Р_ном − Р_н)∙F_ш − ΔР_сл∙F_п]∙ η_гмц

R_цш = [(16∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,002 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0028]∙ 0,95 = 0,023256∙10⁶ = 23256 Н

R_цш = [(20∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,002 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0028]∙ 0,95 = 0,030856∙10⁶ = 30856 Н

R_цш = [(24∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,002 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0028]∙ 0,95 = 0,038456∙10⁶ = 38456 Н

R_цш = [(28∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,002 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0028]∙ 0,95 = 0,046056∙10⁶ = 46056 Н

R_цш = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,002 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0028]∙ 0,95 = 0,053656∙10⁶ = 53656 Н

Таблица 2

Рис 3. График зависимости развиваемого усилия гидроцилиндром от давления жидкости.

В зависимости от того, какая полость цилиндра является рабочей, различаются усилия возникающее на штоке. Из графика видно, что усилие, возникающее при подаче рабочей жидкости в поршневую полость больше, чем при подачи её в штоковую полость. Это объясняется прямой зависимостью между давлением жидкости и усилием гидроцилиндра. Графика имеет линейную зависимость.

Построим график зависимости развиваемого усилия гидроцилиндрам от диаметра гидроцилиндра:

- при поршневой рабочей полости:

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0013 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0009]∙ 0,95 = 0,0361∙10⁶ = 36100 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0020 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0014]∙ 0,95 = 0,0555 ∙10⁶ = 55500 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0028 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0020]∙ 0,95 = 0,0777∙10⁶ = 77700 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0038 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0027]∙ 0,95 = 0,1054∙10⁶ = 105400 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0050 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0035]∙ 0,95 = 0,1388∙10⁶ = 138800 Н

- при штоковой рабочей полости:

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0009 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0013]∙ 0,95 = 0,0241∙10⁶ = 24100 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0014 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0020]∙ 0,95 = 0,0375∙10⁶ = 37500 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0020 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0028]∙ 0,95 = 0,0537∙10⁶ = 53700 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0027 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0038]∙ 0,95 = 0,0724∙10⁶ = 72400 Н

R_цп = [(32∙10⁶ − 1,8∙10⁶)∙0,0035 − 1,4∙10⁶ ∙ 0,0050]∙ 0,95 = 0,0938∙10⁶ = 93800 Н

Таблица 3

Рис 4. График зависимости развиваемого усилия гидроцилиндром от диаметра цилиндра.

В зависимости от того, какая полость цилиндра является рабочей, различаются усилия возникающее на штоке. Из графика видно, что усилие, возникающее при подачи рабочей жидкости в поршневую полость больше, чем при её подачи в штоковую. Это объясняется тем, что площадь действия усилия в поршневой полости больше, чем площадь действия усилия в штоковой. Графики имеют параболическую зависимость.

Построим график зависимости скорости штока от диаметра гидроцилиндра:

- при поршневой рабочей полости:

- при штоковой рабочей полости:

Рис 5. График зависимости скорости штока от диаметра гидроцилиндра.

График имеет параболическую зависимость. Чем больше диаметр гидроцилиндра, тем скорость штока меньше, так как скорость штока и диаметр гидроцилиндра имеют обратную зависимость.

Построим график зависимости скорости штока от расхода гидроцилиндра:

- при поршневой рабочей полости:

- при штоковой рабочей полости:

Рис 6. График зависимости скорости штока от расхода цилиндра.

Из графика видно, что скорость штока зависит от расхода рабочей жидкости, причём чем больше расход, тем больше скорость штока. Это объясняется прямой зависимостью между скоростью штока и расходом рабочей жидкости. График имеет линейную зависимость.