Ako vypočítať výstup sily najväčšieho hydraulického valca?

Hej! Ako dodávateľ najväčšieho hydraulického valca sa často pýtam, ako vypočítať výkonnosť týchto masívnych zariadení. Je to zásadná otázka, najmä ak hľadáte hydraulické valce v ťažkých aplikáciách. Poďme sa teda ponoriť priamo a rozložme proces.

Po prvé, je dôležité pochopiť základný princíp hydraulických valcov. Pracujú na Pascalovom zákone, ktorý uvádza, že keď sa tlak vyvíja na uzavretú tekutinu, k zmene tlaku dochádza v celej tekutine. V hydraulickom valci sa tento tlak používa na vytvorenie sily.

Vzorec na výpočet výkonu sily hydraulického valca je celkom jednoduchý:

$ F = p \ krát a $

Kde:

• $ F $ je výstup sily v Newtonoch (n)
• $ P $ je tlak hydraulickej tekutiny v Pascalach (PA)
• $ A $ je prierezová oblasť piestov v štvorcových metroch ($ m^{2} $)

Začnime s plochou krížovej sekcie ($ a $) piest. Piest je súčasťou hydraulického valca, ktorý sa pohybuje tam a späť, a jeho oblasť hrá obrovskú úlohu pri určovaní výstupu sily. Ak má piest kruhový tvar (ktorý je veľmi bežný), oblasť môžete vypočítať pomocou vzorca:

$ A = \ pi \ krát r^{2} $

Tu je $ r $ polomer piest. Napríklad, ak je polomer piestu nášho najväčšieho hydraulického valca 0,5 metra, potom by oblasť prierezov bola:

$ A = \ pi \ časy (0,5)^{2} \ približne3.14 \ time0,25 = 0,785M^{2} $

Poďme teraz hovoriť o tlaku ($ p $). Tlak v hydraulickom systéme je generovaný hydraulickým čerpadlom. Čerpadlo núti hydraulickú tekutinu do valca, čím vytvára tlak. Tlak sa meria v Pascals, ale v reálnom svetovom aplikáciách často používame praktickejšie jednotky, ako sú tyče alebo libry na štvorcový palec (PSI).

1 bar sa rovná 100 000 PASCALS a 1 PSI je približne 6894,76 PASCALS. Ak chcete použiť vzorec sily, musíte previesť tlak na Pascals. Povedzme, že tlak v našom hydraulickom systéme je 200 barov. Aby sme to previedli na Pascals, vynásobíme 100 000:

$ P = 200 \ Times 100000 = 20000000Pa $

Teraz, keď máme plochu krížových sekcií ($ a $) a tlak ($ ​​p $), môžeme vypočítať výstup sily ($ f $). Použitie hodnôt z našich príkladov:

$ F = p \ krát a = 20000000 \ time0,785 = 15700000n $

To je obrovské množstvo sily! A to je len základný príklad. V scenároch skutočného sveta existuje niekoľko ďalších faktorov, ktoré môžu ovplyvniť výstup sily.

Jedným z týchto faktorov je účinnosť hydraulického systému. Žiadny systém nie je 100% efektívny. Vo valci sú straty v dôsledku trenia, úniky v hydraulických vedeniach a ďalšie faktory. Typická účinnosť pre studňu udržiavanú hydraulický systém môže byť okolo 80 - 90%. Ak teda predpokladáme účinnosť 85% v našom príklade, skutočný výstup sily by bol:

$ F_ {skutočný} = 0,85 \ Times15700000 = 13345000N $

Ďalším faktorom, ktorý je potrebné zvážiť, je zaťaženie valca. Ak je zaťaženie príliš vysoké, môže ovplyvniť tlak v systéme a pohyb piestov. Napríklad, ak sa valec používa v aVeľký hydraulický valecAplikácia, v ktorej musí zdvihnúť veľmi ťažký objekt, sa môže tlak v systéme zvýšiť, aby sa prekonal zaťaženie.

Pozrime sa na niektoré konkrétne aplikácie. Napríklad,Žeriavový valecje bežným prípadom použitia pre hydraulické valce. V žeriave sa hydraulický valec používa na zdvíhanie a pohyb ťažkých zaťažení. Na výpočet výstupu sily požadovaného pre žeriavový valec musíte najprv poznať hmotnosť zaťaženia, ktoré musí zdvihnúť.

Povedzme, že chceme zdvihnúť náklad 50 000 kg. Hmotnosť tohto zaťaženia je možné vypočítať pomocou vzorca $ w = m \ krát g $, kde $ m $ je hmotnosť (50 000 kg) a $ g $ je zrýchlenie spôsobené gravitáciou (približne 9,81 m/s²).

$ W = 50000 \ Times9,81 = 490500n $

Teraz, vzhľadom na účinnosť hydraulického systému a ďalších faktorov, môžeme vypočítať požadovaný tlak a oblasť piestov. Ak predpokladáme efektívnosť 80%, výstup sily valca by mal byť:

$ F_ {požadované} = \ frac {490500} {0,8} = 613125n $

Ak poznáme tlak v hydraulickom systéme, povedzme 150 barov (alebo 15000000 PA), môžeme vypočítať požadovanú prierezovú plochu piestu:

$ A = \ frac {f} {p} = \ frac {613125} {15000000} = 0,040875M^{2} $

A z oblasti nájdeme polomer piestu:

$ r = \ sqrt {\ frac {a} {\ pi}} = \ sqrt {\ frac {

Ako dodávateľNajväčší hydraulický valec, Môžem vám povedať, že tieto výpočty sú nevyhnutné na výber správneho valca pre vašu aplikáciu. Ak si vyberiete valec s príliš malým výstupom sily, nebude schopný zvládnuť záťaž. Na druhej strane, ak si vyberiete valec s príliš veľkým výstupom sily, nakoniec utratíte viac peňazí, ako je potrebné.

Ponúkame širokú škálu hydraulických valcov a náš tím odborníkov vám môže pomôcť s výpočtami. Či už pracujete na projekte žeriavu, ťažkých stavebných zariadeniach alebo akejkoľvek inej aplikácii, ktorá vyžaduje výkonný hydraulický valec, máme vás zakryté.

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich produktoch alebo potrebujete pomoc s výpočtom výstupu sily pre vašu konkrétnu aplikáciu, neváhajte sa osloviť. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť dokonalé riešenie hydraulického valca pre vaše potreby. Kontaktujte nás a získajte podrobnú konzultáciu a začnime túto vzrušujúcu cestu spolu!

Odkazy

• „Hydraulika a pneumatika: sprievodca technikom a inžinierom“ od Andrewa Parra
• „Kvapalina s aplikáciami“ od Anthony Esposito