Определение основных характеристик гидравлического пресса или домкрата

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЦИЛИНДРА

Дайте определение понятия «гидроцилиндр».

Гидравлическим цилиндром называется:

– приспособление, преобразующее энергию давления рабочей жидкости в работу поступательного перемещения твердого тела;

– объемный гидравлический двигатель, в котором ведомое звено (шток, поршень, плунжер) совершает ограниченное возврат­но-пос­ту­па­тель­ное движение.

Как при работе гидроцилиндра проявляется закон Паскаля?

Согласно закону Паскаля, при подаче, жидкость оказывает равное действие на все одинаковые по площади поверхности, что означает – меньшим усилием, на меньшей площади, можно уравновесить большее, на больше площади.

Как можно снизить силы трения при работе гидроцилиндров?

Внутреннюю поверхность цилиндра покрыть отвердевающей мало­вязкой полимерной композицией (на основе акриловых или эпок­сидных смол).

Что такое плунжерные гидроцилиндры?

В плунжерных гидроцилиндрах нет поршня, а как под­вижное звено используется шток, который может развивать усилие только в одном направлении. Для его возврата в исходное положение нужна какая-либо внешняя сила.

Когда рекомендуют применять именно плунжерные гидроцилиндры?

Плунжерные гидроцилиндры рекомендуют применять при перемещении штока более 800 мм, и в металлургиче­ских машинах плунжерные гидроцилиндры занимают особое место.

 

Какие преимущества имеет плунжерный гидравлический цилиндр по сравнению с поршневым?

Плунжерные ци­линдры просты в изготовлении, так как обработке подлежит лишь поверхность направляющей втулки. Не­обходимость в точной обработке зеркала внутренней поверхности цилин­дра отпадает. Это особенно важно при эксплуатации гидравлических систем, использующих в качестве рабочей жидкости воду или эмульсию, поскольку износ ци­линдров, работающих на воде, особенно интенсивен.

 

Почему поршневые гидроцилиндры применяются в промышленности?

Надежная работа гидроцилиндра, точность перемеще­ния исполнительного элемента, усилие на штоке поршня определяются силой трения уплотнения поршня о внутреннюю (рабочую) поверхность гильзы. Внутреннюю поверхность цилиндра покрывают отвердевающей мало­вязкой полимерной композицией (на основе акриловых или эпок­сидных смол). Эксплуатация цилиндров с полимерным покры­тием показала, что стойкость к износу не уступает износостойкости металлических цилиндров, а износостойкость резиновых уплотнений увеличена в 7–10 раз. Скорость скольжения поршня ограничена и определена температурой стеклования (раз­мягчения) полимера.

 

Какую роль в плунжерных гидроцилиндрах выполняет плунжер (шток)?

В плунжерных гидроцилиндрах нет поршня, а как под­вижное звено используется шток, который может развивать усилие только в одном направлении.

Практическое занятие 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА ИЛИ ДОМКРАТА

На чем основано действие большинства различных гидравлических механизмов?

В машиностроении широко используют передачу энергии и давления с помощью различных гидравлических механизмов, в которых применяют одни и те же принципы, основанные на практической несжимаемости (высоком модуле упругости) жидкости и преобразо­вании сил и напряжений (давления) жидкости по закону Паскаля.

Чем могут различаться конструкции гидравлического пресса и домкрата?

Гидравлический домкрат состоит из следующих ос­новных частей: рычага, малого цилиндра с поршнем диаметром d, большого цилиндра с поршнем диаметром D. Прикладывая к рычагу силу Q, действуем на малый поршень силой P ₁. В результате этого через сжатую жидкость давление передается на поршень большего цилиндра. Сила давления на поршень диаметром D равна Р ₂.

С его помощью получают значительный выигрыш в силе.

Каким образом в гидравлическом прессе или домкрате действует закон Паскаля?

В машиностроении широко используют передачу энергии и давления с помощью различных гидравлических механизмов, в которых применяют одни и те же принципы, основанные на практической несжимаемости (высоком модуле упругости) жидкости и преобразо­вании сил и напряжений (давления) жидкости по закону Паскаля.

Напишите и объясните расчетную формулу гидравлического пресса.

Прикладывая к рычагу силу Q, действуем на малый поршень силой P ₁. В результате этого через сжатую жидкость давление передается на поршень большего цилиндра. Сила давления на поршень диаметром D равна Р ₂.

Зная длины рычагов а и b, диаметры цилиндров d и D, КПД пресса η= 0,8…0,85, учитывающего потери энергии на трение, можно получить расчетную формулу гидравлического пресса в виде

.

Напишите уравнение равновесия жидкости в сообщающихся сосудах – большем и меньшем цилиндрах гидравлического пресса или домкрата.

Так как давле­ние от приложенной внешней силы по за­кону Паскаля равно­мерно распространя­ется по всем направлениям, то под действием си­лы P ₁ жидкость вы­тесняется в соседний сосуд под давлением

и действует на поверхность поршня площадью S ₂ с силой, рав­ной

P ₂ = P ₁ ,

при этом .

Практическое занятие 4