Abstract
Introduction. The authors present the numerical calculation of the hydro-liquid leakage throughthe radial clearance of the “piston - hydraulic cylinder” conjugate node on the basis of determiningthe sealing elements’ resource of the tower crane hydraulic cylinder.Materials and methods. The authors use the method of mathematical modeling, which makes it possible to model the containing elements’ interaction of different physical nature on the unified methodological basis. Moreover, the paper presents such simulation systems as Simulation (finite element method), Flow Simulation (finite volume method) of the SolidWorks CAD program and Simulink Matlab with expansion packs.Results. As a result, the authors demonstrate the three-dimensional and irregular cross-section conjugation model of the radial clearance in the “piston - hydraulic cylinder” conjugate node. In addition, the authors propose the calculating method of the hydraulic cylinder tightness. Such method establishes the following scheme: “load on the hydraulic cylinder —number of operating cycles — uneven radial clearance between the piston and the liner — amount of fluid leakage — shrinkage of the rod”.Discussion and conclusions. The results of the research make it possible to increase the reliability of the power hydraulic cylinders of the road construction machines and equipment.
Highlights
Из опыта эксплуатации гидроцилиндров известно, что уплотнительные узлы перестают обеспечивать необходимую герметичность по причине усталостного разрушения вследствие постепенного разрушения материала уплотнений, выдавливаемых в зазор соединения, что ведет к нарушению режима работы гидроагрегата [1]
The authors present the numerical calculation of the hydro-liquid leakage through the radial clearance
The authors use the method of mathematical modeling
Summary
В зависимости от положения поршня в гильзе, от диаметров и зазоров элементов гидроцилиндра теоретически возможны 3 варианта контактирования. В первом варианте контактирования зазор между штоком и втулкой существенно больше, чем между гильзой и поршнем; наблюдается контактная пара «поршень – гильза». Второй вариант: зазор между гильзой и поршнем существенно больше, чем между штоком и втулкой; контактная пара «направляющая втулка – шток». Третий вариант: зазор между поршнем и гильзой равен зазору между штоком и втулкой; край поршня контактирует с зеркалом гильзы, а край втулки – со штоком. Допущения расчета: внешняя нагрузка представляется в виде следующей гармонической функции: P(t) = Pm·sin(w·t + ψ), форма уплотнений упрощена. В таблице показан процесс разрушения уплотнений для штатного (Pв = 500 кН; Pг = 0 кН) и нештатного (Pв = 500 кН; Pг = 5 кН) режимов нагружения гидроцилиндра вывешивания грузоподъемного крана
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
