Ძირითადი ტექნიკური პარამეტრები

2.1 ძირითადი ტექნიკური პარამეტრები

2.1.1 ჰიდრავლიკური საქანების დამხსნელის პარამეტრები

(1) სამუშაო პარამეტრები

W და შეჯახების სიხშირე f არის ჰიდრავლიკური საქანების დამხსნელის სამუშაო პარამეტრები. W განსაზღვრავს დამხსნელის სამუშაო შესაძლებლობას; f განსაზღვრავს მის სამუშაო სიჩქარეს.

Ჰიდრავლიკური საქანების დამხსნელის გამომავალი სიმძლავრე შეიძლება გამოისახოს როგორც:

N = W × f                                           (2.1)

Რადგან სამუშაო მახასიათებლებს აღწარმოებს — შეჯახების ენერგია და შეჯახების სიხშირე — ერთმანეთთან კავშირში არიან, ჰიდრავლიკური საქანების დამხსნელის დიზაინის დროს შეფარდება W რომ f უნდა იყოს ზუსტად ბალანსირებული. მინიმალური დაყენებული სიმძლავრის პირობებში უნდა მიღწევდეს მაქსიმალური სამუშაო ეფექტურობა. ჰიდრავლიკური ქანების გამხლართებლის შემთხვევაში სჭირდება დიდი შეჯახების ენერგია W და შეჯახების სიხშირე f უნდა შეიმცირდეს შესაბამისად, რათა დაკმაყოფილდეს მაღალი შეჯახების ძალის და კარგი გამხლართების ეფექტის მოთხოვნები. ჰიდრავლიკური ქანების გამჭრელის შემთხვევაში, მიუხედავად იმისა, რომ ეს ასევე ჰიდრავლიკური შეჯახების მეхანიზმია, მას სჭირდება პატარა შეჯახების ენერგია W და რაც შეიძლება მაღალი შეჯახების სიხშირე f , რათა დაკმაყოფილდეს სიჩქარის მაღალი მოთხოვნის ჭრის პროცესი.

(2) სამუშაო პარამეტრები

Მაქსიმალური პისტონის შეჯახების სიჩქარე v _m , სამუშაო ნაკადი Q , სამუშაო წნევა პ , და ოპტიმალური წინადადების ძალა F _T არის ჰიდრავლიკური ქანების გამყოფის მუშაობის პარამეტრები.

● მაქსიმალური ცილინდრის შეჯახების სიჩქარე v _m : ეს არის ცილინდრის მომენტური სიჩქარე მაშინ, როდესაც ის შეეჯახება ხელსაწყოს ბოლოს. ცილინდრის შესაბამისი კინეტიკური ენერგია განისაზღვრება როგორც ჰიდრავლიკური სარეკლის შეჯახების ენერგია W . როდესაც ცილინდრის კინეტიკური ენერგია სრულად გადაეცემა სამიზნეს, ჰიდრავლიკური სარეკლის შეჯახების ენერგია არის:

W = ½ mV ²_m                                            (2.2)

სადაც: m — ცილინდრის მასა.

Განტოლებიდან (2.2) ჩანს, რომ რ quanto უფრო მაღალია ცილინდრის შეჯახების სიჩქარე, მით უფრო მაღალია შეჯახების ენერგია.

Თუმცა, v _m ორი ფაქტორის მიერ შეზღუდულია:

1) ცილინდრისა და ხელსაწყოს მასალის თვისებების შეზღუდვები. შეჯახების ბოლო სიჩქარე v _m დაკავშირებულია კონტაქტურ ძაბვასთან σ ; რა quanto უფრო მაღალი σ , მით უფრო მეტად ზემოქმედებს პისტონისა და ჩისელის სამსახურის ხანგრძლივობაზე. დასაშვები კონტაქტური ძაბვის პირობებში σ , ტიპიური არჩევანია v _m = 9–12 მ/წმ. როგორც მასალების მეცნიერება ივითარება, მნიშვნელობა v _m შეიძლება კიდევე გაიზარდოს.

2) შეჯახების მეхანიზმის სიხშირის ზღვარი. რადგან პისტონის სტრუქტურა და სტროკა შეზღუდულია, ფიქსირებული პისტონის სტროკის პირობებში, საჭიროებული v _m -მდე აჩქარება ძალიან მცირე დროს მოითხოვს. რა თქმა უნდა, რა quanto უფრო მეტი v _m , მით უფრო მცირე არის აჩქარების საჭიროებული დრო.

Დაბალი სიხშირე ნიშნავს, რომ პისტონის ციკლის დრო და სტროკის დრო ერთად გრძელია, ხოლო მაღალი v _m აუცილებლად იწვევს მოკლე ტაქტი და ციკლის დრო ანუ მაღალი შეჯახების სიხშირე რომელიც ვერ აკმაყოფილებს დაბალი სიხშირის დიზაინის მოთხოვნებს.

● სამუშაო პროცესები Q : ჰიდრავლიკური ქვის დამსხვრევის ჰიდრავლიკური ტუმბოს მიერ მუშაობის დროს მიწოდებული ნაკადი; ეს არის დამოუკიდებელი ცვლადი. ჰიდრავლიკური ქვის დამსხვრევის ქცევა და შესრულების პარამეტრები მჭიდროდ უკავშირდება სამუშაო ნაკადს და ფუნქციონირებს სამუშაო ნაკადში. ისინი იცვლება სამუშაო ნაკადის ცვლილებებთან ერთად.

● სამუშაო წნევა პ : ჰიდრავლიკური სისტემის წნევა, რომელიც საჭიროა ჰიდრავლიკური ქვის დამსხვრევის მუშაობისას სისტემის წნევა, რომელიც საჭიროა მისი შესრულების პარამეტრების მისაღწევად. სამუშაო წნევა პ არის დამოკიდებული ცვლადი; იგი იცვლება როგორც შესავალი ნაკადი Q და სტრუქტურული პარამეტრები იცვლება. მუშაობის დროს, როდესაც ყველა სხვა პარამეტრები რჩება ფიქსირებული, წნევა პ არ შეიძლება აქტიურად შეიცვალოს. სამუშაო წნევა პ და შესასვლელი ნაკადი Q აკმაყოფილებს ჰიდრავლიკური ტექნოლოგიის ძირეულ პრინციპს: სისტემის წნევა განისაზღვრება გარე ტვირთით. ამ პრინციპზე დაფუძნებული ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის დიზაინი ნიშნავს სტრუქტურული პარამეტრებისა და მუშაობის ნაკადის გამოყენებას სისტემის მუშაობის წნევის უზრუნველყოფად. პ მიიღება.

● წინაგადამძრავი ძალა F _T როდესაც ჰიდრავლიკური ქანების გამტეხავი მუშაობს, ძალის წარმოების ფაზაში პისტონის აჩქარება იწვევს მანქანის სხეულის უკან დაბრუნებას, რაც იწვევს ხელსაწყოს სამიზნის გარეთ გამოსვლას და არ აძლევს შეძლებას შეტაკების ნორმალურად მუშაობას. ამ უკან დაბრუნების გადასაკვეთად აუცილებელია ძალის მოდება გამტეხავის სხეულის ღერძის გასწვრივ — რომელსაც ამოჭედვის ძალა ეწოდება. ამოჭედვის ძალა უნდა იყოს საკმარისად დიდი, რათა ხელსაწყო მაგრად დარჩეს დარტყმის საგნის ზედაპირზე. ამოჭედვის ძალა უნდა იყოს ოპტიმალური. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არსებობს ოპტიმალური ამოჭედვის ძალის პრობლემა, რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული მომარაგებელი მანქანის ზომის კლასთან. თუ მომარაგებელი მანქანა ძალიან პატარაა, მის მიერ მომარაგებული ამოჭედვის ძალა არ იქნება საკმარისი; თუ კი ძალიან დიდია, მიუხედავად იმისა, რომ ამოჭედვის ძალის მოთხოვნა დაკმაყოფილდება, მომარაგებელი მანქანის შეძენის ხარჯები გაიზრდება, რაც ასევე სასურველი არ არის. ჰიდრავლიკური ქანების გამტეხავების დიზაინში მცირე ამოჭედვის ძალით მაღალი შეტაკების ენერგიის მიღება ყოველთვის იყო სასურველი მიზანი. ეს საშუალებას აძლევს მაღალი შეტაკების ენერგიის ჰიდრავლიკური ქანების გამტეხავის მომარაგებელი მანქანის მცირე ზომის მოდელთან შერჩევას, რაც ეფექტურ სამუშაო კომბინაციას ქმნის და ექსპლუატაციის ხარჯებს ამცირებს.

(3) სტრუქტურული პარამეტრები

Სამი ფისტულის დიამეტრი d ₁, d ₂, and d ₃, მუშა მასა m , და მუშა სვლა S არის ჰიდრავლიკური ქანების გამყოფის სტრუქტურული პარამეტრები. სტრუქტურული პარამეტრები განსაზღვრავენ მის ექსპლუატაციურ პარამეტრებს. ჰიდრავლიკური ქანების გამყოფის დიზაინი ძირითადად ნიშნავს სტრუქტურული პარამეტრების განსაზღვრას d ₁, d ₂, d ₃, m , and S რომლებიც უზრუნველყოფენ საჭიროების შესაბავად ექსპლუატაციური პარამეტრების მიღებას. როგორც კი სტრუქტურული პარამეტრები განსაზღვრდება, ყველა ექსპლუატაციური და მუშა პარამეტრი იცვლება შეყვანილი ნაკადის მიხედვით და წარმოადგენს შეყვანილი ნაკადის ფუნქციას.

2.1.2 მუშა ზეთის წნევა და ნომინალური წნევა

(ნომინალური წნევა აღინიშნება პ _H ამ განყოფილებაში მთლიანად)

Ჰიდრავლიკური ქანების გამყოფის მუშაობის დროს ჰიდრავლიკური ზეთის წნევა აძრავს ფისტულს, ხოლო ფისტულის მოძრაობის პატერნი განისაზღვრება ამ ზეთის მძრავი ძალის ცვლილების პატერნით — ეს არის ფისტულის კინემატიკა და დინამიკა.

Პისტონის მასის გათვალისწინებით m , აჩქარებით ა , და პისტონის ინერციის ძალით F _Კ , ნიუტონის მეორე კანონი გვაძლევს:

F _Კ = mA                                              (2.3)

Მძრავი ძალა F უდრებს F _Კ მნიშვნელობით, მაგრამ მიმართულებით საპირისპიროა. მძრავი ძალა F რომელიც მოქმედებს პისტონზე, წარმოიქმნება ზეთის წნევის მიერ პ კომპარტამენტში და შეიძლება გამოისახოს როგორც:

პ = F _Კ / Ა = mA / Ა = ( m / Ა ) · d v / d t             (2.4)

სადაც: m — ფისტონის მასა, მუდმივი;

 Ა — ფისტონის წნევის ქვეშ მყოფი ფართობი, მუდმივი;

 v — ფისტონის სიჩქარე; მყისიერი ნაკადი; q მძრავი ფისტონის მოძრაობა აკმაყოფილებს:

AV = q                                               (2.5)

Მედგენელია, რომ v და q განტოლებაში (2.5) ფუნქციები დროზე არიან დამოკიდებული, დროით დიფერენცირების შედეგად მიიღება: v და q დროით გაწარმოების შედეგად მიიღება:

Ა d v / d t = D q / d t                                  (2.6)

Განტოლება (2.6)-ის განტოლებაში (2.4)-ში ჩასმის შედეგად მიიღება:

პ = ( m / Ა ²) · d q / d t                              (2.7)

Განტოლებაში (2.7), m / Ა ²არის მუდმივი; d q / d t წარმოადგენს სისტემის ნაკადის ცვლილების სიჩქარეს.

Განტოლებებიდან (2.3) – (2.7) გამომდინარე, სისტემის წნევა დასტურდება ზემოქმედების ნაკადის ცვლილების საფუძველზე ზეთის კომპარტამენტში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჰიდრავლიკური ზეთის ნაკადის ცვლილება იწვევს პისტონის აჩქარებასა და ინერციის ძალას, რაც, თავის მხრივ, ქმნის ზეთის კომპარტამენტის წნევას პ .

Სისტემის ზეთის წნევა პ პროპორციულია პისტონის მასას m და ნაკადის ცვლილების სიჩქარეს d q /dt , ხოლო შებრუნებულად პროპორციულია პისტონის წნევას მოქმედების ფართობის კვადრატს Ა . სისტემის ზეთის წნევის შემცირებისთვის პ , პისტონის წნევას მოქმედების ფართობის გაზრდა Ა არის ყველაზე ეფექტური მეთოდი, მაგრამ ეს ასევე გაზრდის მანქანის სხელს, ამიტომ ეს ორივე ფაქტორი უნდა გაითვალისწინოს დიზაინის დროს.

Სისტემის ზეთის წნევა პ არის ნაკადის ფუნქცია და არის დამოკიდებული ცვლადი; იგი არ შეიძლება აქტიურად შეიცვალოს ექსპლუატაციის დროს, არამედ იცვლება მხოლოდ შემავალი ნაკადის ცვლილების შედეგად. რადგან ჰიდრავლიკური ქანების დამხსნელის მუშაობის დროს ზეთის კომპარტამენტში შემავალი ზეთის ნაკადი დროის ფუნქციაა, ზეთის წნევა პ ასევე იცვლება დროთან ერთად და არ აქვს მუდმივი მნიშვნელობა. პროდუქტის ტექნიკურ მონაცემთა ფურცელზე მოცემული ზეთის წნევა, რომელსაც ავტორები აღნიშნავენ როგორც ნომინალურ ზეთის წნევას, აღინიშნება პ _H ამ წნევაზე ჰიდრავლიკური ქანების სამუშაო მახასიათებლები აღწევენ თავიანთ ნომინალურ მნიშვნელობებს. პ _H არის ვირტუალური პარამეტრი — ის ფაქტიურად არ არსებობს — მაგრამ ის ძალიან მნიშვნელოვანია ჰიდრავლიკური ქანების დიზაინში და ექსპლუატაციაში. დიზაინში პ _H გამოიყენება როგორც სამუშაო მახასიათებლების, სამუშაო პარამეტრების და სტრუქტურული პარამეტრების გამოთვლის საფუძველი, ასევე ჰიდრავლიკური სისტემის კომპონენტების შერჩევის საფუძველი. სამუშაო ველზე ის ხდება ოპერატორისთვის მნიშვნელოვანი სასაძიებლო მნიშვნელობა იმის შესაფასებლად, მუშაობს თუ არ მუშაობს სისტემა ნორმალურად. ეს პარამეტრი პ _H მომდევნო თავებში მეტად განიხილება.