home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Explore the World of Soft…e: Engineering & Science / Explore_the_World_of_Software_Engineering_and_Science_HRS_Software_1998.iso / programs / hydrauli / hc122d.exe / EXAMPLE.TXT < prev    next >
Text File  |  1994-02-28  |  11KB  |  329 lines
  1.  
  2.                       Using HydraCyl ver. 1.2
  3.                       _______________________
  4.  
  5.                             E X A M P L E
  6.                             _____________
  7.  
  8.  
  9. 1.      Run HC.EXE
  10. 2.      Choose 'OK' on form 'About'
  11. 3.      Choose 'Analysis'
  12. 4.      Choose 'Perform Analysis'
  13.  
  14. You will get a message: 'Cylinder Dimensions must be specified'
  15.  
  16. 5.      Choose 'OK'
  17.  
  18. Let's say you want a heavy duty 2"/1" cylinder
  19.  
  20. 6.      Click on '( ) Heavy' in the 'Cylinder's Duty' box
  21. 7.      Click on Cylinder Bore Diameter 2.00
  22. 8.      Click on Cylinder Rod Diameter 1.00
  23. 9.      Click on 'OK'
  24. 10.     Choose 'Analysis'
  25. 11.     Choose 'Perform Analysis'
  26.  
  27. You will get a message: 'Cylinder Operating Parameters must be
  28.                          specified'
  29.  
  30. 12.     Choose 'OK'
  31.  
  32. Let's say the stroke of your cylinder is 34 inches, firstly you need to
  33. set the correct units.
  34.  
  35. 13.     Choose 'Change Units'
  36. 14.     Click on '( ) inch' in the 'Stroke' box
  37.         (this will be the default unit for stroke until you 
  38.         change it back to 'mm')
  39. 15.     Click 'OK'
  40.  
  41. Now you can enter the stroke.
  42.  
  43. 16.     Click in '[_     ] inch' under the 'Stroke' heading
  44. 17.     Type 43  (OOPS my typing mistake, should be 34)
  45. 18.     Click on 'Clear Values'
  46. 19.     Click on 'Stroke'
  47. 20.     Type 34 (correct value)
  48.  
  49. Let's say the system flow is 25 lit/min
  50.  
  51. 21.     Click in '[_     ] lit/min' next to the 'System Flow' heading
  52. 22.     Type 25
  53.  
  54. Let's say the Pressure is 60 bar
  55.  
  56. 23.     Click in '[_     ] bar' next to 'Pressure'
  57.  
  58.         (if it is required change units to 'bar' in the simmilar maner
  59.         as stroke.)
  60.  
  61. 24.     Type 60
  62.  
  63. Let's say the attached mass is 2300 kg
  64.  
  65. 25.     Click in '[_     ] kg' next to 'Applied Mass'
  66. 26.     Type 2300
  67.  
  68. Let's say the pipeline length between Cylinder's ports and solenoid
  69. valve is 150 inches
  70.  
  71. 27.     Click in '[_     ] inch' next to 'Cyl-Valve distance'
  72. 28.     Type 150
  73. 29.     Click 'OK'
  74. 30.     Choose 'Analysis'
  75. 31.     Choose 'Perform Analysis'
  76.  
  77. You will get a message: 'Cylinder Mounting Type must be specified'
  78.  
  79. 32.     Choose 'OK'
  80.  
  81. Let's say the cylinder mounting type is 'Intermediate trunnion'
  82.  
  83. 33.     Click on 'View Basic Mount Types (a - p)'
  84. 34.     High resolution picture is shown of all possible mounting
  85.         types. Look for Intermediate trunnion. It is marked by 'b'
  86. 35.     Press any key to get out of diagram.
  87. 36.     Click on 'b0'
  88. 37.     Click 'OK'
  89. 38.     Choose 'Analysis'
  90. 39.     Choose 'Perform Analysis'
  91.  
  92. You will get a message: 'Cylinder Mounting Orientation Must be
  93.                          specified'
  94.  
  95. 40.     Choose 'OK'
  96.  
  97. Let's say a mass of 2300kg is permanently attached (cylinder rod
  98. extending and retracting) to cylinder. Cylinder is mounted under 35
  99. degrees slope, and mass is attached to Piston Rod Stud. Friction
  100. coefficient is 0.15.
  101.  
  102. 41.     Click on 'View Orientation Diagrams'
  103. 42.     High resolution picture is shown of all mounting orientation
  104.         types. Look for above description. It is marked as '3'
  105. 43.     Press any key to get out of diagram.
  106. 44.     Click on '3'
  107.  
  108. 45.     Click in '[_     ]' next to 'Angle between OX and OZ axis'
  109. 46.     Type 35
  110.  
  111. 47.     Click in '[_     ] kg' next to 'Coefficient of friction'
  112. 48.     Type 0.15
  113. 49.     Click 'OK'
  114.  
  115. 50.     Choose 'Analysis'
  116. 51.     Choose 'Perform Analysis'
  117.  
  118. You will get a message: Hydraulic Line Dimensions must be specified
  119.  
  120. 52.     Choose 'OK'
  121.  
  122. Let's say that Hudraulic line between Cylinder port's and Solenoid valve
  123. are 6mm outside diameter and 'L' series.
  124.  
  125. 53.     Choose 'Metric'
  126. 54.     Click on Outside Diameter Size 6
  127. 55.     Click on Series L
  128. 56.     Click on 'OK'
  129. 57.     Choose 'Analysis'
  130. 58.     Choose 'Perform Analysis'
  131.  
  132. You will get a message: 'Calculation Complete'
  133. (this means that all relevant data has been entered and now you will see 
  134. the results of HydraCyl's analysis)
  135.  
  136. 59.     Choose 'OK'
  137.  
  138. You get a Warning:  SUPPPLY PRESSURE  Required pressure for Cylinder's
  139.                     extending is low, consult Page 5.
  140.  
  141. 60.     Observe top left corner of the screen. There is title: Cylinder
  142.         Data - Page 4 of 5.
  143.  
  144. 61.     Choose 'Page Down'
  145. 62.     Observe Min.Total Pressure Rod Extending = 84.00 bar
  146.  
  147. Now we will make changes to our specifications to try to
  148. overcome this design problem.
  149.                                       
  150. 63.     Choose 'Cylinder' (on top left hand side of screen)
  151. 64.     Choose 'Operating Parameters'
  152. 65.     Change 'Supply pressure to 85 bar.
  153. 66.     Click 'OK'
  154. 67.     Choose 'Analysis'
  155. 68.     Choose 'Perform Analysis'
  156. 69.     Choose 'OK'
  157.  
  158. You will get a Warning: ROD BUCKLING Rod is buckling. Select larger
  159.                         cylinder or use other engineering methods.
  160.                         Consult pages 2 and 3.
  161.  
  162. 70.     Observe top left corner of the screen. There is title: Cylinder
  163.         Data - Page 4 of 5.
  164.  
  165. 71.     Choose 'Page Up'
  166. 72.     Browse pages until you get page 2 on the screen.
  167. 73.     Play between pages 2 and 3 and observe values of:
  168.  
  169.         (page 2) Extending Force =  1723 daN
  170.         (page 3) Column Strength  =  585 daN
  171.  
  172. Obviously that actual extending (static) force is almost 3 times higher
  173. than Piston Column strength. Now we will make some changes to our
  174. specifications to try to overcome this design problem.
  175.  
  176.  
  177. 74.     Choose 'Cylinder' (on top left hand side of screen)
  178. 75.     Choose 'Dimensions'
  179. 76.     Click on Cylinder Rod diameter 1.375".
  180.  
  181. (we have just changed cylinder rod diameter from 1" to 1.375" to
  182. try to eliminate buckling effects)
  183.  
  184. 77.     Click 'OK'
  185. 78.     Choose 'Analysis'
  186. 79.     Choose 'Perform Analysis'
  187. 80.     Wait until you get a message 'Calculation complete'
  188. 81.     Choose 'OK'
  189.  
  190. At last NO Warnings. That means all parameters are acceptable and properly
  191. entered. You have selected a suitable cylinder.
  192.  
  193. Let's look at the analysis results. Use 'Page Up' and 'Page Down' to browse
  194. the inputs and results on the 'Cylinder Data' form, they are as follows:
  195.  
  196. Dimensions:
  197.          Bore Diameter       2.00  inch       (This is the cylinder
  198.          Rod Diameter        1.375 inch        size you have now selected  
  199.          Stroke             34.00  inch        for your application)
  200.  
  201. Hydr.Line Dimensions:
  202.   Pipe (Tube) Diameter        6      L
  203.     Cyl-Valve Distance     150.00  inch
  204.  
  205. Mounting:
  206.        Duty      Heavy
  207.        Type  b0  Intermediate trunnion
  208.  
  209. Orientation  3   Fixed Cylinder Body. Piston Rod retracting and
  210.                  extending. Load attached to Piston Rod Stud.
  211.  
  212.        Cylinder's Slope      35.00  deg
  213.    Friction Coefficient       0.15
  214.  
  215.  Operating Parameters:
  216.  
  217.             System Flow      25.00  lit/min
  218.         Extending Speed     205.58  mm/sec
  219.          Extending Time       4.20  sec
  220.        Retracting Speed     389.83  mm/sec
  221.         Retracting Time       2.22  sec
  222.  
  223.         Supply Pressure      85.00  bar
  224.     Max Pressure Rating     138.00  bar
  225.  
  226.         Extending Force    1723.00  daN
  227.        Retracting Force     909.00  daN
  228.  
  229.        Column Strength    2091.00  daN
  230.           Applied Mass    2300.00  kg
  231.  
  232. Other Analysis Results:
  233.  
  234.              Stop Tube      50.00  mm
  235.  
  236.  Extending Return Flow      13.18  lit/min
  237. Retracting Return Flow      47.41  lit/min
  238.  
  239.           System Power       3.54  KW
  240.  
  241.              Bore Area       3.14  sq.inch
  242.               Rod Area       1.48  sq.inch
  243.           Annulus Area       1.66  sq.inch
  244.  
  245. Displacement Volume:
  246.  
  247.          Cylinder Head     0.9230  litre
  248.           Cylinder Cap     1.7504  litre
  249.                  Total     0.8273  litre
  250.  
  251. Deceleration Device:        ┌────────────────────────────────┐
  252.                             │         Braking Diagram        │
  253.                             └────────────────────────────────┘
  254. Warnings:
  255.                         No Warnings.
  256.  
  257. Undamped Natural Frequency, Minimum Acceleration/Deceleration Time,
  258. Distance and Pressure.
  259.  
  260. Natural Frequency Rod Extending            9.9    Hz
  261. Natural Frequency Rod Retracting           9.9    Hz
  262.  
  263. Minimum Ramp Time Rod Extending            0.38   sec
  264. Minimum Ramp Time Rod Retracting           0.38   sec
  265.  
  266. Min.Travel Distance Rod Extending          3.1    inch
  267. Min.Travel Distance Rod Retracting         5.9    inch
  268.  
  269. Min.Total Pressure Rod Extending          84.00   bar
  270. Min.Total Pressure Rod Retracting        -42.00   bar
  271.  
  272.  
  273. Conclusions:
  274. ============
  275.  
  276. Stop tube of 50 mm must be mounted in your cylinder.
  277.  
  278. Although pump (System) delivered flow is only 25 lit/min, command
  279. hydraulics block (solenoid valve and other components) should be
  280. dimensioned on nominal value of flow 47.41 lit/min. If you neglect this
  281. data you could not expect to get all speeds in your application.
  282.  
  283. When Cylinder's rod is retracted on that side you need 0.923 litre of
  284. oil. When Cylinder's rod is extended on that side you need 1.7504 litre
  285. of oil. For proper work of cylinder you need only 0.8273 litre of oil in
  286. your power unit (reservoir). That is total value of oil that is required
  287. by cylinder for proper 'breathing'.
  288.  
  289. If you are in need to implement proportional device, you should consider
  290. ramp time longer than 0.38 sec. Under those conditions, the attached
  291. load requires at least 3.1 (respecively 5.9) inch travel distance for
  292. its acceleration/deceleration from zero to maximal (maximal to zero)
  293. corresponding speed.
  294.  
  295. On the page 5, you could read up:
  296.  
  297.      Min.Total Pressure Rod Retracting = -42.00   bar
  298.  
  299. Due to fact that negative apsolute pressure is nonexistent one (in the
  300. nature), the sign '-' is only pointing to absolute pressure of 42 bar at
  301. the cylinder cap end port generated by attached mass and friction forces
  302. only. In other words, you should have the relief valve in that line
  303. during acceleration ind deceleration and adjust its value to 42 bar. In
  304. such way you will be able to control acceleration and deceleration of
  305. attached mass during rod retracting.
  306.  
  307. Stroke-Braking Pressure Chart
  308.  
  309. By observing this chart you are able to rapidly determine correlation
  310. between generated braking pressure and accompanied braking stroke.
  311.  
  312. Due to fact that braking pressure at Cylinder's Head End is under 138
  313. bar (maximal pressure rating for choosen cylinder), that side of
  314. Cylinder should be supplied with standard cushion. On the other side,
  315. Cap End should be supplied with standard cushion only if its length is
  316. over 3/4 inch. For that length, the maximal pressure rating (red line)
  317. and generated braking pressure (green line) are at the same value.
  318.  
  319. You can easily obtain information on standard cushion length (braking
  320. stroke) and maximal pressure rating from your favourite supplier of
  321. cylinders. Just enter those data on the chart and you will get
  322. information on what would happen in the cylinder. Generally, for any
  323. value of braking stroke between 1/2 inch and 2 inch you are able to
  324. determine actual braking pressure.
  325.  
  326.  
  327.                     --- end of file ---
  328.  
  329.