千斤顶的应用范围较为广泛,但对于它的原理、压力计算等,好多爱思考的人都想知道,在这里,给大家作一下介绍。
液压缸的主要形式及选材 液压千斤顶液压缸能将液压能转换为机械能,用来驱动工作机构作直线运动或摆动运动。它是液压执行元件。液压缸由于结构简单,工作可靠,除单个使用外,还可几个组合或与杠杆、连杠、齿轮齿条、棘轮棘爪、凸轮等其他机构配合,实现多种机械运动,因此液压千斤顶应用十分广泛。
液压缸有多种类型。按液压千斤顶结构特点可分为活塞式、柱塞式和组合式三大类;按作用方式又可分为单作用式和双作用式两种。
由于液压缸要承受较大压强,故液压缸采用:45号钢活塞式单作用液压缸。
(液压缸主要参数的计算)液压缸的压力 (1)液压千斤顶额定压力Pn:
也称为公称压力,是液压缸能用以长期工作的最高压力。油液作用在活塞单位面积上的法向力图3.1。单位为Pa,其值为:
Pn=G/A=5×104 ÷(3.14×0.2×0.2)=3.98×105 Pa
式中:为活塞杆承受的总负载;A为活塞的工作面积。
上式表明,液压缸的工作压力是由于负载的存在而产生的,负载越大,液压缸的压力也越大。
表3.1为国家标准规定的液压缸公称压力系列。
表3.1 液压缸公称压力(MPa)
0.4 |
0.63 |
1 |
2.5 |
4 |
6.3 |
10 |
16 |
20 |
25 |
31.5 |
(2)工作压力P:
由于活塞的重力大约在g=10 N左右,要远比物体的重力小,所以可以忽略不计。
所以 =(g+G)/A=5.001×104 ÷(3.14×0.2×0.2)
=3.98168×105 Pa
≈Pn = 3.98×105 Pa
(3)最高允许压力:
也称试验压力,是液压缸在瞬间能承受的极限压力。通常为
≤ 1.5Pn =1.5×3.98×105 Pa
=5.97×105 Pa
≈0.6 MPa
液压缸的输出力与输出力 (1)液压缸的理论输出力F 出等于油液的压力和工作腔有效面积的乘积,即
=AG=5×104 N
由于液压缸为单活塞杆形式,因此两腔的有效面积不同。所以在相同压力条件下液压缸往复运动的输出力也不同。由于液压缸内部存在密封圈阻力回油阻力等,故液压缸的的实际输出力小于理论作用力。
(2)液压缸的理论输入力:
F入 =F 出×A1÷A2=5×104 ×(0.022÷0.22)=5×102 N
式中:A1表示小液压缸的横截面积,0.02(m) 表示小液压缸的半径 ,A2表示大液压缸的横截面积,0.2(m) 表示大液压缸的半径。
液压缸的输出速度 (1)液压千斤顶大液压缸的输出速度
= nSA1/A2=10×0.3×0.01=0.03 m/min
q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min
式中:V为液压缸的输出速度;q为输入液压缸工作腔的流量;A2为大液压缸工作腔的有效面积;A1表示小液压缸的横截面积;n =10表示小液压缸每分钟回程10次;S=0.3 m表示小液压缸工作行程为300
(2) 速比
式中:V1为活塞前进速度;V2为活塞退回速度;A1为活塞无杆腔有效面积;A2为活塞有杆腔有效面积。
速度不可过小,以免造成活塞杆过细,稳定性不好。其值如表3.2示:
表3.2 液压千斤顶液压缸往复速度比推荐值
工作压力p/Mpa ≤10 1.25~20 >20
往复速度比 1.33 1.46~2 20
液压缸的功率 (1)输出功率P0:液压缸的输出为机械能。单位W,其值为:
=5×104×0.03 =1500 W
式中:F为作用在活塞杆上的外负载;v为活塞平均运动速度。
(2)输入功率液压缸的输入为液压能。单位为W,它等于压力和流量的乘积,
即 q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min
=3.98168×105 ×3.768×10-3 =1500.3 W
式中:p为大液压缸的工作压力;q为大液压缸的输入流量。
由于液压缸内存在能量损失(摩擦和泄露等),因此,输出功率小于输入功率。
小液压缸的主要参数计算 (1)小液压缸的输出力等于大液压缸的输入力, 即:
F=500 N
(2)小液压缸的流速为:
V=(A大/A小)×V大=100×0.03=3 m/min
(3)小液压缸的流量为:
q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min
半径() 壁厚() 材料 类型
20 2 HT200 单作用活塞式
液压千斤顶的液压缸选材、压力参数计算可以算的上是微观上的技术提高,同时在毕业论文的写作中起到了一个中心重要的计算精确作用。
泰州市晨光机具有限公司生产的千斤顶系列主要有:JRCL单动式空心千斤顶、JRSM超薄型液压千斤顶、JRCS薄型千斤顶、CLL单作用自锁千斤顶、YQF分离式液压千斤顶、FB双节千斤顶、FCD双作用液压千斤顶、JRCE单动式千斤顶、JRRH双动式空心千斤顶、螺旋千斤顶、油压千斤顶等。
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