Хидраулични цилиндар - прорачун

површина чела клипа: Ak= 0.031415927 m2

p1= 14960564.65 N/m2

Шема уљно-хидрауличне инсталације

јединица за притисак је Pascal (Pa), тј. Pa=1N/m2

користи се јединица за притисак (bar), тј. bar_eq

p1= 149.6056465 bar, тј. p1= 150 bar

површина са стране клипњаче: Ak2= 0.023561945 m2

p2= 14005634.99 N/m2

p2= 140.0563499 bar, тј. p2= 140 bar

Шема уљно-хидрауличне инсталације

Израз за снагу

морамо претворити јединицу за проток: Q= 24l/min

може се усвојити да је: 1l= 1 dm3

где важи да је: 1m= 10 dm

тј: 1m3= 1000 dm3 па је проток:

Q= 1000 dm3

Израз за снагу 6000 Nm/s

Због губитака услед трења и локалних губитака при струјању, стварна снага се мора увећати за вредност укупног степена искоришћења:

по услову задатка је дефинисан максималан пробни притисак: pmax 250 bar, па из Т 8.3, стр 9 копије које је професор дао на часу добијамо да је за задани маскимални притисак најподеснија зупчаста пумпа прецизне израде:

T 8.3

чији је укупни степен корисности:

η= 0.95 усвојено

T 8.5

Можемо израчунати потребну стварну снагу у цилиндру:

Израз за снагу 6315.789474 Nm/s= 6.315789474 kW

Узимајући и губитке приликом струјања у цевоводу, притисак који треба да да пумпа износи:

pn= 173.6842105 bar губици увећани за 10%.

према укупном притиску усваја се пумпни агрегат ПП Трстеник, Т 8.15 зупчаста пумпа:

величина III,

специфичан проток: q= 16.66 cm3/ob

номиналне брзине n= 1500 min-1

која остварује проток: Q=q*n= 24.99 l/min

што задовољава по услову задатка: Q= 24 l/min

номиналне снаге: Pn= 8.3 kW

масе: m= 3.7 kg

T 8.15

са стране 2, копије које је професор дао усваја се кинематска вискозност за усвојену пумпу:

Оптимална вискозност

ni= 40 до 80 mm2s-1 ( оптимална вискозност уља )

Т. 19.2.2 стр 5 копија, радно подручје вискозности:

ni= 20 до 300 mm2s-1

Радна вискозност

с обзиром на напомену стр 8, копије: за притиске до 250 bar усваја се уље квалитета HL, а за средњеевропске услове класе 22, тј HL 22, чија је вискозност на 40 ° C

ni= 22 mm2s-1 ( прво сам радио са 32, па онда са 22, размишљај )!

Радна вискозност
Распон вискозности

а дефинисано радно подручје температуре уља према Сл.2 стр 6 и 7 копија, Т.19.2.2 стр 5:

Радна вискозност

што задовољава услов задатка: -20° C до 60° C

v= 0.013257607 m/s

време извлачења клипа: t= 192.3424074 s тј: t= 3.21 min

брзина увлачења клипа: v2= 0.017676809 m/s

време увлачења клипа: t2= 144.2568055 s тј: t2= 2.4 min

претпоставља се брзина струјања флуида у разводном цевоводу: vraz= 1.5 m/s (од 0.7 до 1.8 m/s)

из једначине континуитета - једнакости протока у разводном цевоводу и на месту улаза у цилиндар имамо: Qraz=Q tj. vraz*Araz=Q можемо одредити површину попречног пресека разводног цевовода:

Araz=Q/vraz 0.0002777 m2 одакле се рачуна пречник разводног цевовода:

draz=SQRT(4*Araz/π) 0.018802558 m тј. draz= 18.80255781 mm

усваја се стандардни пречник разводног цевовода и одговарајући прикључак на цилиндру: draz= 20 mm

усвајамо и за повратни цевовод исти пречник цеви тј: dpov= 20 mm

Дебљина зида цилиндра израчунава се по обрасцу, биће објашњено на предавањима: Образац за рачунање дебљине зида цилиндра 22.80840336 mm

усваја се: delta= 23 mm

pmax 250 bar највиши притисак који се остварује у раду ( пробни )

sigma= 357 N/m2 меродавна карактеристика материјала - дозвољени напон затезања

sigma= 420 N/m2 критични напон за радне услове, за температуре до 400 ° C sigmaM=Rp02 за Č.1530

T2.3

Коефицијент врсте и квалитета завареног шава:

ξ1== 0.95 до 1 за прву класу квалитета

ξ1== 0.8 до 0.95 за другу класу квалитета

ξ1== 0.7 до 0.8 за трећу класу квалитета

ξ1== 0.6 до 0.7 за четврту класу квалитета

по услову задатка задана друга класа квалитета, усвајам: ξ1== 0.85

степен сигурности за челике: Smin= 1.5

T2.5

S= 3

Додатак дебљини зида цеви или суда, зависно од очекиване корозије: c= 1 до 3 mm, усвајам c= 1.8 mm

Дебљина зида за равно дно:

Образац за рачунање дебљине зида цилиндра за равно дно 27.50095 mm

усваја се: Образац за рачунање дебљине зида цилиндра за равно дно 28 mm

један крај укљештен а други зглонно везан Сл. 8.26 стр 13 копије, слободна дужина извијања износи:

lr= 2000,81 mm

lr= 2000,81 m

l=H+280 2830 mm ( узета у обзир конструктивна величина, ушице )

Сл 8.26

Момент инерције попречног пресека клипњаче:

Imin= 4.90874E-06 m4

Површина попречног пресека клипњаче:

Akl= 0.007853982 m2

Коефицијент извијања - виткост:

lambda= 80.0324

гранична виткост за Č.1530: lambda0= 89

како је λ<λ за критичан напон је меродавна Тет - Мајерова једначина:

σk= 285.379912 N/mm2

критична сила: Fk= 2241368.588 N

Fk= 2241.368588 kN

Провера степена сигурности на извијање:

S= 4.768869335

Степен сигурности задовољава: Smin= 4