Розрахунково-експериментальне обґрунтування проектно-технологічних рішень елементів силових гідроциліндрів
Вантажиться...
Дата
2022
DOI
doi.org/10.20998/2079-0775.2022.1.02
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
У роботі описані дослідження напружено-деформованого стану елементів силових гідроциліндрів. Як варійовані параметри обрано геометричні розміри корпусу та властивості матеріалів. Контрольованими величинами є рівні напружень та переміщень. За критерії слугують маса, міцність та жорсткість. Ці характеристики визначають технічні характеристики силових гідроциліндрів. Установлені залежності критеріальних характеристик від варійованих параметрів. На цій основі розроблені рекомендації із обґрунтування проектно-технологічних рішень елементів силових гідроциліндрів. Це дало можливість розробити проект і технологію виготовлення корпусів силових гідроциліндрів із малою матеріалоємністю. Крім того, забезпечено підвищений ККД за рахунок застосування антифрикційного покриття внутрішньої поверхні циліндра. Обмежено рівень напружень у основному матеріалі корпуса циліндра. Також забезпечено міцність зони матеріалу паяного з’єднання і футерувального шару із пластика. Задля зниження рівня втрат у рухомому з’єднанні поршня із корпусом гідроциліндра застосовано спеціальну конфігурацію ущільнюваного кільця. При цьому радіальні переміщення корпуса циліндра забезпечують прийнятний контакт рухомої та нерухомої частин гідроциліндра. У цілому обґрунтовані збалансовані проектно-технологічні рішення елементів силових гідроциліндрів. Вони забезпечують високі технічні характеристики силових гідроциліндрів. Також підвищується технологічний рівень їх виробництва та знижується загальна вартість. Силові гідроциліндри із обґрунтованими параметрами знайшли використання у елементах технологічних систем.
The paper describes studies of the stress-strain state of power hydraulic cylinders elements. Geometric dimensions of casing and properties of materials are chosen as varied parameters. The controlled values are the levels of stresses and displacements. The criteria are weight, strength and rigidity. These characteristics determine the technical characteristics of power hydraulic cylinders. Dependences of criterion characteristics on varied parameters are established. On this basis, recommendations for substantiation of design and technological solutions of power hydraulic cylinders elements are developed. This made it possible to develop a project and technology for the manufacture of power cylinders with low material consumption. In addition, increased efficiency is provided due to the use of antifriction coating on the inner surface of cylinder. The stress level in the main material of cylinder body is limited. The strength of the area of the brazed joint material and the plastic lining layer is also ensured. A special configuration of the sealing ring is used to reduce the level of losses in the movable connection of the piston with the hydraulic cylinder body. At the same time radial displacements of the cylinder body provide acceptable contact of the moving and fixed parts of the hydraulic cylinder. In general, balanced design and technological solutions of power hydraulic cylinders elements are substantiated. They provide high technical characteristics of power hydraulic cylinders. It also increases the technological level of their production and reduces the total cost. Power hydraulic cylinders with reasonable parameters are used in the elements of technological systems.
The paper describes studies of the stress-strain state of power hydraulic cylinders elements. Geometric dimensions of casing and properties of materials are chosen as varied parameters. The controlled values are the levels of stresses and displacements. The criteria are weight, strength and rigidity. These characteristics determine the technical characteristics of power hydraulic cylinders. Dependences of criterion characteristics on varied parameters are established. On this basis, recommendations for substantiation of design and technological solutions of power hydraulic cylinders elements are developed. This made it possible to develop a project and technology for the manufacture of power cylinders with low material consumption. In addition, increased efficiency is provided due to the use of antifriction coating on the inner surface of cylinder. The stress level in the main material of cylinder body is limited. The strength of the area of the brazed joint material and the plastic lining layer is also ensured. A special configuration of the sealing ring is used to reduce the level of losses in the movable connection of the piston with the hydraulic cylinder body. At the same time radial displacements of the cylinder body provide acceptable contact of the moving and fixed parts of the hydraulic cylinder. In general, balanced design and technological solutions of power hydraulic cylinders elements are substantiated. They provide high technical characteristics of power hydraulic cylinders. It also increases the technological level of their production and reduces the total cost. Power hydraulic cylinders with reasonable parameters are used in the elements of technological systems.
Опис
Ключові слова
напружено-деформований стан, гідроциліндр, метод скінченних елементів, розрахунково-експериментальне обґрунтування, computational-experimental justification, hydraulic cylinder, finite element method, stress-strain state
Бібліографічний опис
Розрахунково-експериментальне обґрунтування проектно-технологічних ішень елементів силових гідроциліндрів / О. В. Веретельник [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Машинознавство та САПР = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Engineering and CAD : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2022. – № 1. – С. 12-27.