...
Nesteen paine vaikuttaa männän pinta-alaan ja yhdessä ne synnyttävät voiman F=p- ApA. Tässä on kuitenkin huomattava, että syntyvä paine riippuu mäntään kohdistuvasta voimasta eli paineen ja pinta-alan synnyttämä voima on tasapainossa (yhtä suuri) kuormituksen kanssa. Kuvassa 11.2 näkyy lisää sylinterityyppejä
...
Sylinterin männän puoleinen pinta-ala A 1 ja männänvarren puoleinen pinta-ala A2 (männänvarren verran pienempi) lasketaan:
jossa d1 on sylinterin halkaisija (r1=d1/2)
Kuva 11.3
Männänvarren puoleinen pinta-ala A2on männänvarren verran pienempi:
Sylinterin liikkuessa nopeasti, voisi männän törmääminen päätyyn aiheuttaa vaurioita. Karkeasti arvioiden männän nopeuden ollessa suurempi kuin 0,1 m/s tarvitaan päätyvaimennus. Tarkemmin vaimennuskykyä ja tarvetta suhteessa liike-energiaan ja sylinterin nopeuteen voi tarkastella sylinterivalmistajan diagrammien avulla. Tällaisesta on esimerkki kuvassa 11.4.
...
Nurjahduskestävyyttä tarkastellaan kuvassa 11.8 olevan diagrammin avulla. Sylinteri kestää, jos pysytään ko. tyypille piirrettyjen rajojen alapuolella ja oikealla puolella.
Kuva 11.6
Kuva 11.7
Sylinterin nurjahtamista voi tarkastella myös Eulerin nurjahdustapausten mukaisesti. Männänvarren taipuman pitää pysyä tällöin elastisella alueella, eli syntyvä jännitys ei saa synnyttää plastista muodonmuutosta. Sallittu puristusvoima voidaan laskea yhtälöllä:
E= kimmokerroin (N/m2)
I= poikkipinnan jäyhyysmomentti (m4)
...
Sylinterin mitoittaminen voimantarpeen perusteella perustuu yhtälöön: F=pA
Työntövoimaa tarkasteltaessa pinta-alana käytetään männän puolen pinta-alaa A1 ja vetoliikkeellä varrenpuoleista pinta-alaa A2. Mitoitustilanne voidaan useimmiten pelkistää staattiseksi tilanteeksi, jolloin sylinterin kuvitellaan pysyvän paikallaan. Sylinterin liikkuessa painepuolelle ei saada täyttä painetta virtauksen painehäviöistä johtuen ja lisäksi paluupuolelle syntyy vastapainetta niinikään virtausvastusten johdosta. Niinpä kuormittavan voiman kasvaessa mäntä lopulta pysähtyy ja tällöin se on saavuttanut suurimman voimansa. Niinpä maksimivoimaan perustuva mitoitus voidaan ajatella staattiseksi tilanteeksi.
...
Kun huomioidaan sylinterin kitka, mitoitusyhtälö on:
Työntöliikkeellä
Vetoliikkeellä
Kitkan suuruutta voidaan arvioida taulukon 11.9 avulla hyötysuhteena ηm, joka riippuu vallitsevasta paineesta.
...
Hydraulimoottori mitoitetaan tarvittavan vääntömomentin mukaan.
jossa
M= tarvittu vääntömomentti
Vk= moottorin kierrostilavuus
Dp Δp = paine-ero moottorin yli
hηmh= hydromekaaninen hyötysuhde
Tilavuusvirran tarve on:
jossa
n = vaadittu pyörimisnopeus
hηv= volumetrinen hyötysuhde
...
Kuvan 11.2.1 mukaista moottoria kutsutaan radiaalimäntämoottoriksi sekä myös nokkkarengasmoottoriksinokkarengasmoottoriksi. Se voidaan rakenteellisesti tehdä pyörän navaksi, joten sitä kutsutaan myös napamoottoriksi. Kuvan 11.2.1 mukaisesti siihen voidaan sijoittaa jarru sekä muuttaa kierrostilavuutta keventämällä osa tai kaikki männät (kotelopainetta kasvattamalla männät sisään). Napamoottorien käyttö on yleistä työkonesovellutuksissa hydrostaattisessa ajovoimansiirrossa, koska pyörimisnopeuden ei tarvitse olla kovin suuri.
...