Lực tác dụng lên 2 xy lanh gồm có : Trọng lực của cơ cấu di chuyển, áp lực phản hồi của dầu tác dụng lên 6 piston khi đẩy dầu, lực ma sát giữa piston và xy lanh chứa dầu do có vòng cao
Trang 1Chương 14: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC XY
LANH 4.4.1 Kích thước xy lanh hút dầu.
Khối lượng cơ cấu di chuyển :
m = 74 kg
Trọng lượng :
P = mg = 74 x 10 = 740 N
Lực tác dụng lên 2 xy lanh gồm có : Trọng lực của cơ cấu
di chuyển, áp lực phản hồi của dầu tác dụng lên 6 piston khi đẩy dầu, lực ma sát giữa piston và xy lanh chứa dầu ( do có vòng cao su đệm giữa piston và xy lanh )
Tính toán lực phản hồi tác động lên các piston
5 4
1
1 1
Trang 2Hình 4.9 Sơ đồ phun dầu
1 Vòi phun, 2 xy lanh, 3 piston, 4 Van phân phối, 5 Van
chiết.
Các số liệu ban đầu :
Ở phần trước, khi tính toán số vòng quay động cơ ta đã thiết kế thời gian di
chuyển của piston đẩy dầu là 10s
Thể tích cần điền đầy là 1 lít
Vậy lưu lượng khi điền đầy là : Q = 10-3/10 = 10-4 (m3/s) Diện tích vòi phun :
A = d2/4 = 0.012/4 = 0.78 x 10-4 mm2
Vận tốc tại vòi phun (tại mặt cắt 1-1 )
u1 = Q/A = 10-4/ 0.78 x 10-4 = 1.28 (m/s)
Aùp dụng phường trình Bernuli áp dụng cho hai mặt cắt 1-1 và 2-2 ( bỏ qua trọng lượng và tổn thất )
g
u P
2
2 1
1
g
u P
2
2 2
2
u2 : Vận tốc tại mặt cắt 2-2
Diện tích
u2 = Q/ A
Diện tích piston :
A = D2/4 = 0.12 /4 = 0.78 x 10-2 mm2
Trang 3u2 = 10-4/ 0.78 x 10-2 0 (m/s).
P1 : áp suất tại mặt cắt 1-1 đây là áp suất khí quyển nên P1 = 0
: trọng lượng riêng của dầu gần đúng = 10 x 103
= 104 N/m3
Thế vào phương trình Bernuli trên ta có :
P2 = u12/2g = 104 x 1.282/ 2x 10 = 810 N/m2
Vậy lực tác dụng lên mỗi piston là : F1 = 810 x 0.78 x 10-2
= 6.5 N
Lực ma sát giữa piston và xy lanh ( trên mỗi xy lanh ) : F2
= 600 N
Vậy lực tác dụng lên mỗi xy lanh ( xy lanh chứa dầu ):
F = F1 + F2 = 606,5 N
P
F
Hình 4.10 Sơ đồ lực tác dụng lên 2 xy lanh.
Từ sơ đồ lực trên ta có hợp lực tác dụng lên 2 xy lanh :
Trang 4Ptc = P + 6x F = 740 + 6 x 606.5 = 4379 N Vậy lực tác dụng lên mỗi xy lanh sẽ là :
Fxy lanh = Ptc/2 = 4379/2 =2190 N
Diện tích của xy lanh khí nén :
S = Fxy lanh / p = 2190/40 = 54,75 cm2
P : áp suất khí nén ; p = 4kg/cm2 = 40 N/cm2
Đường kính piston:
D =
S
.
4 =
75 , 54
4 = 8,35 cm = 83,5 mm
4.4.2 Kích thước xy lanh van chiết.
Khối lượng của van : m = 0.25 kg
Trọng lượng của van :
P = mg = 0.25 x 10 = 2.5 N
Diện tích xy lanh :
S = 2,5/40 = 0,06 cm2 Đường kính xy lanh :
D = 4.S =
06 , 0
4 = 0,264 cm = 2,64 mm
4.4.3 Kích thước xy lanh định vị cổ chai.
Khối lượng toàn bộ cơ cấu di chuyển : m = 8 kg
Trọng lượng: P = mg = 8 x 10 = 80 N
Hệ số ma sát k = 0,2
Trang 5Lực ma sát khi di chuyển : F = P.k = 80 x 0,2 = 16N Diện tích xy lanh :
S = 16/40 = 0,4 cm2 Đường kính xy lanh :
D =
S
.
4 =
4 , 0
4 = 0,5 cm = 5 mm
4.4.4 Xy lanh phân phối dầu :
Khối lượng van : m = 1.3 kg
Trọng lượng: P = mg = 1.3 x 10 = 13N
Diện tích xy lanh :
S = 13/40 = 0,32 cm2 Đường kính xy lanh :
D = 4.S = 4 0, 32 = 0,4 cm = 4 mm
4.4.5 Xy lanh đóng nắp
Khối lượng toàn bộ cơ cấu di chuyển : m = 9 kg Trọng lượng: P = mg = 9 x 10 = 90 N
Diện tích xy lanh :
S = 90/40 = 2,25 cm2 Đường kính xy lanh :
D =
S
.
4 =
25 , 2
4 = 1,7 cm = 17 mm
