Составление расчетной схемы гидроцилиндра

 

На рис. 5.1 представлена расчетная схема тягового усилия F_a и расчетной нагрузки F _р гидроцилиндра с односторонним штоком главного гидропривода станка с возвратно-поступательным движением, при этом

 

F_a ≥ F _p = F.

 

Рис. 5.1. Расчетная схема тягового усилия и расчетной нагрузки гидроцилиндра
с односторонним штоком главного привода станка
с возвратно-поступательным движением

 

На рабочий орган станка действуют поперечная P_y и продольная P _z составляющие усилия резания (при режиме рабочего хода), равнодействующая реактивных сил R_N направляющих станка, сила тяжести mg подвижной части, суммарная сила трения F _тн в направляющих, суммарная сила инерции F _и движущихся масс (при режиме разгона-торможения) и развиваемое гидроцилиндром тяговое усилие F_а, равное или большее и противоположно направленное расчетной нагрузке F _p.

На поршень и шток гидроцилиндра действуют силы давления F _н и противодавления F _с в полостях напора и слива, сила трения F _тп поршня в корпусе цилиндра, сила трения F _тш штока в уплотнении и расчетная нагрузка на штоке F _р.

Рабочий орган станка в начале цикла перемещается в режиме разгона с ускорением, a затем в режиме рабочего хода с осуществлением процесса резания со скоростью υ_px, а обратное движение происходит в режиме холостого хода со скоростью υ_хx, при этом совершается n, .

В зависимости от режима работы расчетное тяговое усилие и расчетная нагрузка будут иметь выражения:

а) для рабочего хода

 

F_a = F _н – F _c – F _тп – F _тш ≥ F _р = Р_z + F _тн = F _рх,

 

где F _рх – расчетная нагрузка рабочего хода;

 

F _тн = f R_N = f (P_y + mg);

 

f – коэффициент трения;

m – масса подвижной части рабочего органа;

б) для неустановившегося режима разгона

 

F_a = F _н – F _c – F _тп – F _тш ≥ F _р = F _и + F _тн = F _нр,

 

где F _нр – расчетная нагрузка режима разгона;

 

F _тн = f R_N = f mg;

Для цилиндра 1:

Для цилиндра 2:

Для цилиндра 3:

F _и = ma;

Для цилиндра 1:

Для цилиндра 2:

Для цилиндра 3:

Найдём полную нагрузку на штоки

Для цилиндра 1:

Для цилиндра 2:

Для цилиндра 3:

 

а – ускорение разгона рабочего органа;

m – масса подвижной части рабочего органа;

в) для холостого хода

 

F_a = F _н – F _c – F _тп – F _тш ≥ F_р = F _тн = F _хх,

 

где F _хх – расчетная нагрузка холостого хода;

 

F _тн = f R_N = f mg.