2021-11-09 by Jun Tai
液壓缸受力、壓力、缸徑關系,如何選型?
液壓缸的關鍵參數
1.受力
液壓缸要推動負載,需要液壓系統(tǒng)給它一定的力,即受力。液壓缸的受力分為推力和拉力。
推力是指活塞桿伸出時的油液壓力,拉力是指活塞桿退回時的油液壓力。
2.缸徑
在液壓系統(tǒng)中,我們要考慮的是與油液接觸的零部件的有效面積,即活塞面積,即需確定缸徑的大小。
3.壓力
液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件,只有在液壓系統(tǒng)提供壓力源后液壓缸才產生運動。
受力、壓力與缸徑的關系
1.受力
當活塞桿伸出時,液壓油作用的有效面積為油缸的截面積。
推力F1=壓力×油缸截面積
=P*π(D/2)2
=P*π/4* D2 (D為液壓缸內徑)
當活塞桿退回時,液壓油作用的有效面積為:油缸截面積-活塞桿截面積。
拉力F2=壓力*有效面積
=P*π[(D/2)2 -(d/2)2 ]
=P*π/4*(D2 -d2 ) (D 為液壓缸內徑,d為活塞桿直徑。)
在實際應用中,因為液壓缸所產生的壓力不會100%用于推或者拉,還需要加上一個負荷率β,一般β選0.8,所以公式調整為:推力F1=0.8*P*π/4*D2,拉力F2=0.8P*π/4*(D2 -d2 )
由上述計算公式可見,一般情況下,同一液壓缸的推力大于拉力。
2.壓力
活塞桿伸出時,液壓缸的壓力=推力/有效面積
=F/π(D/2)2
=4F/D2
活塞桿退回時,液壓缸的壓力=拉力/有效面積
=F/π[(D/2)2-(d/2)2]
=4F/(D2-d2)
3.缸徑
知道系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)所傳遞的力,可算出活塞面積的大小,進而算出缸徑的尺寸。
在壓力相同的情況下,截面積越大受力越大,即缸徑越大,推力越大;在缸徑相同的情況下,壓力越大,受力越大。
如何選擇壓力、缸徑?
首先,根據負載確定推力,應使液壓缸的推力稍有余量。
推力確定后,根據公式F=PS,確定壓力和缸徑??蓞⒖枷卤恚?/p>
選型方法:確定推力稍大于負載的數據,該數據對應的縱坐標和橫坐標即為缸徑和壓力。
假設某一設備需推動20噸的負載,先找到超過20000kg的推力,如下圖的單元格①,其對應的縱坐標150即為缸徑,橫坐標140kgf/cm2(14Mpa)即為壓力。
從上表可知,滿足推力20噸的缸徑和壓力的選擇很多,還有②③④⑤,還可以找出其他更多的數據。
選擇哪個???
來看看不同方案的優(yōu)勢和不足。
一般情況下,在滿足要求的前提下,選擇更小的壓力。對于尺寸不受限的設備,壓力可以選低一些;行走機械重載設備壓力要選高一些。
在實際工作中,我們還可以參考以下資料幫助選型。
根據負載選擇設計壓力:
根據主機類型選擇設計壓力:
總的來說,除了負載大小,液壓缸選型還需考慮設備類型、執(zhí)行元件的裝配空間、經濟條件等因素。
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