Однолопастные гидроцилиндры

Однолопастные гидроцилиндры – моментные гидроцилиндры, в которых на роторе закреплена одна пластина (лопасть).

Угол поворота выходного вала однолопастного гидроцилиндра может достигать 270 - 280º, но при этом вал ротора и подшипники нагружены силой давления жидкости.

Принципиальная схема однолопастного гидроцилиндра приведена на Рис.1.

Рис.1. Принципиальная схема однолопастного гидроцилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия однолопастного гидроцилиндра и определим формулы для расчета крутящего момента и угловой скорости на валу.

Однолопастный гидроцилиндр состоит из корпуса (1) и поворотного ротора (2), на который закреплена пластина (лопасть) (3). Кольцевая полость между внутренней поверхностью гидроцилиндра и ротором разделена уплотнительной перемычкой (4) на две полости – полость нагнетания (рабочая) жидкости и полость слива. Перемычка (4) соединена с ротором с помощью уплотнительного элемента (5).

При подводе жидкости под давлением p_p в верхний или нижний канал, пластина (лопасть) (3) и ротор (2) будут поворачиваться по или против часовой стрелке соответственно.

Крутящий момент на валу однолопастного гидроцилиндра равен произведению силы F на плечо a приложения силы.

Сила F равна произведению перепада давления жидкости ∆p=p_p-p_сл на рабочую площадь S пластины (лопасти),где p_p – давление рабочей полости гидроцилиндра, p_сл – давление сливной полости гидроцилиндра.

Рабочая площадь пластины (лопасти):

где D – внутренний диаметр гидроцилиндра, d – диаметр ротора, b – ширина пластины (лопасти).

Плечо приложения силы:

Таким образом крутящий момент однолопастного гидроцилиндра равен:

Угловая скорость на валу гидроцилиндра определяется из условия равенства расхода жидкости Q и объема, описываемого пластиной (лопастью) в единицу времени:

Где v – окружная скорость центра давления пластины (лопасти).

Тогда

Таким образом, из этого выражения угловая скорость будет равна:

В связи с наличием потерь трения и утечек жидкости, фактический момент и угловая скорость гидроцилиндра будут меньше расчетных:

Где, η_мех – механический к.п.д. гидроцилиндра, η_об – объемный к.п.д. гидроцилиндра.

Оставьте заявку или позвоните нам, и наши специалисты с удовольствием помогут вам рассчитать и выбрать гидроцилиндр подходящий под ваши задачи.