Motor hidraulic liniar in constructie sudata
Motoarele hidraulice retransforma energia potentiala a lichidului primita de la generator in energie mecanica cu care actioneaza apoi elementul final in miscare de rotatie, de translatie sau oscilanta (alternativa). Deci, forma acestor motoare va fi, dupa traiectoria miscarii pe care o realizeaza, circulare (rotative), liniare (rectilinii) si oscilante (alternative).
Motoarele hidraulice liniare (cilindrii hidraulici) transforma puterea hidrostatica furnizata de pompa in putere mecanica. Datorita faptului ca permit obtinerea 151f52b miscarii de translatie direct, fara a necesita mecanisme de transformare a miscarii, motoarele hidraulice liniare sunt de preferat celorlalte tipuri de motoare cum ar fi, de exemplu, cele electrice. Un alt avantaj al motoarelor hidraulice il reprezinta marea lor densitate de putere si simplitatea constructiva.
Motoarele hidraulice liniare sau rectilinii sub denumirea curenta de „cilindrii hidraulici” au o mare raspandire in sistemele hidraulice de actionare. Acestea sunt compuse din:
cilindrul C;
pistonul sau plunjerul P;
tija (tijele) T.
Din
punct de vedere al structurii, motoarele hidraulice pot fi mono, bi sau
multicilindri, cu piston , cu plunjer sau mixte, cu cursa
Proiectantul de instalatii hidraulice dispune in faza initiala de urmatoarele informatii si marimi ce se considera ca fiind cunoscute :
pozitia ;
modul de lucru;
marimea cursei;
viteza de deplasare medie.
Pe baza acestora, pentru proiectarea unui nou motor sau verificarea a unuia deja existent trebuie de terminate:
a. presiunea de lucru;
b. debitul necesar;
c. diametrul pistonului;
d. diametrul tijei.
Principalele relatii de care se dispune pentru calcule sunt:
In relatiile de mai sus s-au notat:
p-presiunea de lucru la motor [daN/cm];
D- diametrul pistonului [cm];
v-viteza de deplasare [m/s];
Q- debitul la motor;
F-forta rezistenta.
Pentru alegerea presiunii de lucru se recomanda:
p=15 [daN/cm cricuri, cilindrii ce antreneaza instalatii simple;
p=15-60 [daN/cm instalatii curente la masini –unelte;
p=70-100 [daN/cm instalatii de masini-unelte, prese, dispozitive;
p=100-140 [daN/cm aviatie, mecanisme precise(gabarit redus);
p=200-420 [daN/cm prese speciale;
p=500-1003 [daN/cm laboratoare speciale,tehnica de cercetare;
p=1003-5003 [daN/cm instalatii de cercetare si incercare;
p=5003-8004 [daN/cm incercari materiale si aparate noi, simulatoare.
In urma cercetarii acestor date s-a ajuns la concluzia ca motorul liniar va lucra la presiunea p= 50 [bar].
Exista si recomandari privind viteza de lucru a motoarelor hidraulice;
v= de ordinul mm/s - masini-unelte (prelucrare);
v≤0.2 [m/s] - actionari hidraulice generale;
v≤0.1 [m/s] - actionari speciale;
v=1-5 [m/s] - cazuri exceptie (etansari speciale).
Pentru motorul hidraulic ales viteza de lucru a pistonului este
v=3 [m/s].
Pentru robotul industrial tip RRTTTT motorul trebuie sa dezvolte viteze mici si reglabile in fazele de avans si viteze cat mai mari pentru fazele de deplasare rapida.
Marimea cursei de lucru poate fi data fara a se preciza daca se obtine direct liniar sau cu ajutorul unor mecanisme de transformare a miscarii de la motoare hidraulice rotative. De obicei se recomanda : “pentru curse mici motoare hidraulice liniare si pentru curse mari motoare hidraulice rotative”. Teoretic motoarele hidraulice liniare acopera urmatoarele domenii:
-cursa de ordinul [mm] - frane si ambreiaje hidraulice;
-cursa < 20 [cm] -dispozitive;
-cursa < 1 [m] -masini-unelte, roboti, automatizari;
-cursa = 5-10 [m] -utilaje, macarale;
-cursa = 10-40 [m] -utilaje cu motoare telescopice.
Cursa este c = 30[cm].
F-forta rezistenta se calculeaza tinandu-se cont de gabatitul fiecarui brat in parte, dupa cum urmeaza:
- l1= 300 [mm], m1= 96 [kg] mob mp=50 [kg]
- l2= 270 [mm], m2= 75 [kg]
- l3= 250 [mm], m3= 59 [kg]
- l4= 240 [mm], m4= 52 [kg]
- l5= 230 [mm], m5= 41 [kg]
- l6= 220 [mm], m6= 27 [kg]
Fkg= mob mp +m1+m2+m3+m4+m5+m6
= 96+75+59+52+41+27+50 = 400 [kg]
In urma consultarii nomogramei de dimensionare a cilindrilor hidraulici s-au determinat parametrii:
-presiunea p=60 [bar];
-volumul cilindrului V=3 [l];
-debit pompa Q=1.8 [l/min];
-viteza pistonului v=3.5 [cm/s];
-forta de impingere F=400 [kg];
-cursa c=350[mm].
Cu ajutorul relatiei urmatoare se va calcula diametrul interior al cilindrului:
[cm]
-randamentul motorului hidraulic 
p-presiunea;
F-forta ce actioneaza asupra motorului F=400Kg;
D= 31.6[mm]= 3.16[cm]
Suprafata pistonului S:
S= F/p= 400/60= 6.66
Se alege standard un cilindru cu D= 40 [cm] si datorita faptului ca raportul dintre tija pistonului si piston are valorile d/D(0.3..0.7), se va adopta d= 0.6 D= 40 ∙0.6= 24 [mm].
Folosind relatia lui EULER, vom determina diametrul minim al tijei pistonului:
L-lungime de flambaj [cm];
ά-coeficient de siguranta (pentru tijele de otel de imbunatatire ά= 3);
E-modul de elasticitate al otelului = 2.1006[daN/cm
[mm]
Determinarea Q necesar cilindrului hidraulic
= 0.47
[litri/min]
Determinarea timpului de realizare a curselor duble:
T= 2t T= 2∙10s= 20s
l= cursa piston = 350 mm
In acest caz putem folosi urmatori cilindrii in constructie sudata Pn=80 bar; Pmax= 120 bar,D util=90 mm; Cursa active= 330-890mm.
|
