Основное соотношение сил имеет вид сила = давление × эффективная площадь. Это помогает сравнить размеры цилиндров, но даёт лишь теоретическое значение. На реальное усилие механизма влияют трение, противодавление, геометрия крепления и изменение рычажного отношения привода. Прежде чем использовать расчётные значения в качестве проектных, следует начать с анализа реальных нагрузочных случаев.
Найти эффективную площадь
Для хода в сторону головки площадь поршня равна π × (диаметр цилиндра²) ÷ 4. Для хода в сторону штока необходимо вычесть площадь штока: π × (диаметр цилиндра² − диаметр штока²) ÷ 4. Если давление указано в МПа, а площадь — в мм², то произведение этих величин выражается в ньютонах, поскольку 1 МПа равен 1 Н/мм². Соблюдайте единообразие единиц измерения; смешивание бар, psi и миллиметров приводит к вводящему в заблуждение результату.
Пример с решением
Рассмотрим цилиндр с внутренним диаметром 100 мм, поршнем диаметром 60 мм и давлением 20 МПа. Площадь сечения со стороны крышки составляет примерно 7 854 мм², что дает теоретическую силу выталкивания 157 080 Н, или около 157 кН. Площадь со стороны штока составляет около 5 027 мм², что дает теоретическое усилие втягивания около 101 кН. Это примерные расчётные результаты, а не номинальная безопасная нагрузка для какого-либо цилиндра или машины.
Чем отличается реальное приложение
Уплотнения и подшипники создают трение. Давление в цилиндре может быть ниже давления в насосе с учётом потерь в клапанах и трубопроводах. На противоположной стороне поршня действует противоположное противодавление. В механизме стрелы или пресса усилие цилиндра и полезное усилие машины различаются в зависимости от изменяющейся геометрии. Появление потери устойчивости штока, прочность крепления и конструкция машины могут оказывать определяющее влияние раньше, чем гидравлическое усилие.
Относитесь к этому номеру ответственно
Запишите значения нормального и пикового давления, все направления нагрузки и полный ход. Попросите инженера по оборудованию рассчитать необходимый запас прочности и проверить монтаж и конструкцию. Компания «Йонцзянь» страница «Прессовый цилиндр» описывает дополнительные входные данные процесса, а также технический обзор можно начать с чертежа и таблицы нагрузок.
Техническая справка: Основные гидравлические формулы Паркера. Приведенное выше пояснение составлено независимо в целях общего ознакомления; окончательные расчетные значения требуют рассмотрения с учетом конкретного проекта.