определение, каким бывает, как устроен и где применяется, ГОСТ

Что такое гидроцилиндр?

Гидравлический цилиндр – это механизм гидравлической системы, являющийся неотъемлемым рабочим элементом техники разного назначения, главным принципом действия которого является трансформация гидравлической силы в механическую – выходного звена. Процесс превращения силы осуществляется с помощью возвратно-поступательных либо поворотно-прямолинейных движений.

Как выглядит гидроцилиндр

Гидроцилиндр используется при изготовлении строительной, дорожной и сельскохозяйственной техники, располагающей приводами подъёма и опускания конструкций навесного типа – кранов-манипуляторов, ковшей, лопат, сеялок, гидромолотов, плугов, ковшей и т.п. Также часто используются гидроцилиндры для дровокола.

Как устроен гидроцилиндр

Конструктивно механизм гидравлического цилиндра выглядит как гильза – прямая труба с идеально гладкой и чистой внутренней поверхностью изделия. Она наполнена жидкостью, вокруг которой вращается подвижной цилиндрический стержень для её нагнетания или выкачивания. Чтобы исключить протекание имеющейся жидкости, в нём предусмотрены манжеты, изготовленные из пластичной, но прочной резины.

Устройство гидроцилиндра в разрезе

Работа поршня активизируется при поступлении в цилиндр жидкости под достаточно высоким давлением. По бокам гильзы вкручены защитные пробки, предотвращающие вытекание и располагающие специальными отверстиями для транспортировки жидкости в гильзе. Усилие от цилиндрического стержня передаётся предустановленным штоком, характеризующимся полированной, а значит максимально гладкой, поверхностью. В нужном направлении определяет его грундбукс.

Основные узлы, которыми комплектуется механизм в зависимости от области применения техники:

• сама гильза;
• поршень;
• манжеты резиновые;
• грязесъёмник;
• шток и его направляющий грундбукс;
• стопорное кольцо;
• проушина.

На резьбовой стороне штока фиксируется приспособленная для этой функции деталь или проушина, которая соединяет его с подвижным механизмом.

Принцип действия гидроцилиндра

Объёмным гидродвигателем управляют элементы регулировки гидропривода или непосредственно сам гидрораспределитель. Так как гидравлические цилиндры работают на условиях повышенного давления (до 32 Мпа), к функционирующей системе предъявляются повышенные требования. Должна быть максимальная прочность и высокая работоспособность системы, тогда гарантируется надёжная работа гидроцилиндра.

Типы гидроцилиндров

Варианты изделий предполагают разную комплектацию и варианты применяемости. И для удобства их принято подразделять на конкретные типы.

По типу направления действия жидкости:

• количество положений штока: две позиции и много позиций;
• по типу хода: телескопические или одноступенчатые;
• по направлению давления жидкости: одно- или двустороннего действия;
• по наличию торможения: с торможением или без него.

Классификация гидроцилиндров в зависимости от применяемого рабочего звена:

• поршневые с одно- или двусторонним стержнем;
• сильфонные – с рабочим звеном в виде сильфона;
• плунжерные – в которых в качестве поршня используется плунжер;
• мембранные – располагают звеном в виде мембраны.

По типу фиксации в системе агрегаты делятся на варианты с креплениями на шарнирах или более жёстких крепежах.

Одностороннего действия

Такие гидродвигатели характеризуются определённым направлением перемещения штока в нём при повышении давления жидкости. В обычное положение его возвращает пружина, создающая для этого определённые усилия.

Чертеж гидроцилиндра одностороннего действия

В нём осуществляется сопротивление стандартной силе упругости пружины при ровном движении цилиндрического стержня.

Функции механизма возвратного типа в таком механизме выполняет пружина. Немного другой способ функционирования наблюдается в домкратах, не располагающие пружиной возвратного типа. При приведении механизма в действие выполняется возврат стержня за счёт привлечения функций другого гидродвигателя или силы тяжести поднимаемого или опускаемого груза.

Двустороннего действия

При обычном движении поршня усилие на штоке достигается путём обеспечения повышенного давления имеющейся жидкости в полостях цилиндра стержневого и поршневого типов.

Чертеж гидроцилиндра двустороннего действия

Прямой ход по сравнению с обратным, характеризуется повышенным усилением на стержне и низкой скоростью движения. Это обусловлено разницей в площадях, к которым применяется сила давления имеющейся жидкости. Этот тип гидродвигателей привлекается для выполнения работ по подъёму и опусканию отвалов во многих марках бульдозеров.

Телескопические

Названы так ввиду особенностей строения конструкции, визуально напоминающей небольшой телескоп и благодаря характерному принципу работы.

Чертеж телескопического гидроцилиндра

Конструктивно механизм выглядит как несколько цилиндров разных диаметров вставленных один в другой. Актуально применять подобные механизмы в ситуациях, в которых необходим большой ход цилиндрического стержня, но размер самого изделия должен быть небольшим. Этот тип механизмов может встречаться в виде одно- и двустороннего действия. Активно эксплуатируется в самосвалах.

Дифференциальные

Этот вид механизмов характеризуется непростой конструкцией, где на поршень, толкающий жидкость, давление оказывается сразу с двух сторон. Площади давления на цилиндрический стержень с разных сторон разные. Скорость движения в соотношении к усилиям в ходах разной направленности является соразмерной соотношению площадей поршня. Соответственно между усилием и скоростью наблюдается взаимосвязь: чем выше скорость, тем ниже усилие и чем ниже скорость, тем выше усилие.

Чертеж дифференциального гидроцилиндра

При эксплуатации гидродвигателя, размеры поршней, которые имеют соотношение 2 к 1 (дифференциальные), обеспечивают идентичную скорость и варианты хода стержня в двух направлениях. Подобные функции для гидроцилиндров с поршнем одностороннего типа без вспомогательных элементов или специальной регулировки не встречаются.

Технические характеристики гидроцилиндров

От характеристик и параметров агрегата зависит сфера применения механизма, а также срок его беспроблемной эксплуатации. Важно знать, из чего он состоит, чтобы при необходимости можно было с лёгкостью приобрести замену неисправной детали.

Главные рабочие параметры:

• Диаметр штока – достаточно важный параметр, который определяет сферу эксплуатации изделия. При выборе важно ориентироваться на тип техники, в которой он будет функционировать. При проектировании гидросистемы конкретной техники обязательно следует учитывать динамику нагрузки на механизм, а также его грузоподъёмность. Это позволяет исключать изгибы стержня при эксплуатации гидроцилиндра.
• Диаметр цилиндрического стержня, главной функцией которого является определение значения тянущего и толкающего усилия;
• характеристики хода цилиндрически стержня – параметра, определяющего движение поршня и размеры механизма в рабочем состоянии.
• конструктивные особенности, которые позволяют определить способы крепления гидроцилиндра.
• тянущее усилие (кг).
• расстояние в нерабочем состоянии по центрам, которые обеспечивают эффективную оценку присоединительных размеров агрегата.
• номинальное давление, исчисляемое в Мпа.
• усилие толкающее (кг).
• масса самого изделия.

Допустимые значения гидроцилиндров

Наименование	Значение
Ход штока	не более 10000 (мм)
Диаметр штока	не более 500 (мм)
Рабочая норма	не более 70 (Мпа)
Усилие на шток (толкающее/тянущее)	не более 70 (Н)
Температура окружающей среды	от -40° до +40°
Рабочая среда	вода, водно-масленная имульсия, минеральные масла.

Назначение гидроцилиндров

Использование агрегатов такого вида актуально в дорожной, очистительной, строительной и ремонтной технике, в землеройных, разгружающих, подъёмных и транспортирующих грузы машинах. Также выполняется оснащение гидродвигателями станков, режущих металл, выполняющих кузнечные работы и работающих в качестве пресса.

В этих системах гидроцилиндры являются одними из самых важных агрегатов, обеспечивающих повышение функциональности гидросистемы, а также эксплуатацию в условиях повышенной нагрузки.

ГОСТ

ГОСТ 6540-68 определяет параметры и технические характеристики гидравлических пневматических цилиндров. Приложение ГОСТа знакомит с соотношениями значений цилиндров штокового и поршневого типа. Стандарт охватывает поршневые и плунжерные гидро- и пневмоцилиндры.

Стандартное давление гидроцилиндра имеет постоянную величину, которая определяет возможности эксплуатации данного агрегата.

Характерные обозначения гидроцилиндров зависят от особенностей конструктивного исполнения. Но следует отметить, что у разных производителей они могут быть разные.

Покупка устройства для конкретной техники должна определяться конкретными критериями, которые следует соблюдать, чтобы оно исправно и продолжительно работало без перебоев.

Среди основных:

• параметры гильзы;
• размер окружности и ход цапф, штока, шаров;
• длина по осям в рабочем и нерабочем состоянии;
• состав материала, из которого изготовлены элементы изделия;
• диаметр вилок.

Важно учитывать вес гидроцилиндра и марку стали, из которой он изготовлен. Все эти параметры помогут с лёгкостью подобрать замену неисправному агрегату и без сложностей заменить его на исправный.

Сталь для гидроцилиндра используется высоких марок: 20, 35, 45, 30ХГСА, 40Х.

Гидроцилиндр. Зачем он нужен и как его использовать?

Гид­ро­ци­линдр – ме­ха­низм, вы­ра­ба­ты­ва­ю­щий воз­врат­но-по­сту­па­тель­ные дви­же­ния. Устрой­ство име­ет объ­ем­ную ци­лин­дри­че­скую фор­му раз­лич­но­го диа­мет­ра. Внут­ри кор­пу­са со­дер­жит­ся пор­шень, за­креп­лен­ный на ва­ле, ко­то­рый при­во­дит в дви­же­ние этот са­мый пор­шень.

Прин­цип ра­бо­ты ме­ха­низ­ма та­ков: по­сту­па­ю­щую гид­рав­ли­че­скую энер­гию пре­об­ра­зу­ет в ме­ха­ни­че­скую, и тем са­мым при­во­дит в дви­же­ние кон­струк­цию, в ко­то­рой он за­креп­лен.

Су­ще­ству­ют та­кие раз­но­вид­но­сти ци­лин­дров:

– Од­но­сто­рон­не­го дей­ствия.

– Двух­сто­рон­не­го дей­ствия.

– Диф­фе­рен­ци­аль­ные.

– Те­ле­ско­пи­че­ские.

Кро­ме это­го, бы­ва­ют ци­лин­дры сжа­тия и на­тя­же­ния, с на­со­сом и без на­со­са.

За­чем он ну­жен, и как его ис­поль­зо­вать

Об­ласть при­ме­не­ния гид­ро­ци­лин­дров до­ста­точ­но ши­ро­ка. Они необ­хо­ди­мы на всех стан­ци­ях тех­ни­че­ско­го об­слу­жи­ва­ния для про­ве­де­ния ку­зов­ных ра­бот.

Ис­поль­зу­ют­ся в ра­бо­тах, тре­бу­ю­щих вы­со­кой точ­но­сти и ско­ро­сти пе­ре­дви­же­ния со­став­ля­ю­щих ча­стей ав­то­мо­би­ля и лю­бо­го дру­го­го обо­ру­до­ва­ния.

При­ме­ня­ют­ся ци­лин­дры в устрой­ствах, ко­то­рые при­зва­ны под­ни­мать и опус­кать раз­лич­ные гру­зы.

Так­же гид­ро­ци­лин­дры при­ме­ня­ют­ся в кон­струк­ци­ях по­во­рот­ных устройств, раз­гру­зоч­но-по­гру­зоч­ных ма­ши­нах, подъ­ем­но-ко­леб­лю­щих­ся сто­лах, же­ло­бах, в ма­ни­пу­ля­то­рах, в сор­ти­ро­воч­ных и транс­пор­ти­ро­воч­ных устрой­ствах.

Чтобы вос­поль­зо­вать­ся ци­лин­дром, на­при­мер, для стя­ги­ва­ния де­та­лей, необ­хо­ди­мо при­кре­пить к ци­лин­дру со­еди­ни­те­ли и тя­го­вые крю­ки. За­тем, со­глас­но ин­струк­ции вы­пол­нить стяж­ку де­та­лей.

Гид­ро­ци­лин­дры AE&T(c) вы мо­же­те уви­деть здесь: https://aet-auto.ru/catalog/gidravlika/cylindry-tyanuschie/

Гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком

Гидродвигатели широко применяются в различных хозяйственных отраслях: строительстве, транспорте, производственной сфере. Принцип их работы основан на преобразовании потоковой энергии масляной жидкости в заданное движение штока.

Благодаря этой инженерной разработке, появилась возможность создавать движущие механизмы, выдерживающие значительные силовые нагрузки: буры, экскаваторы, лифты, тяжелые станки и многое другое. В зависимости от характера движения, которое мы желаем получить на выходе, устройства подобного типа можно разделить по способу его соединения с объектом движения:

• Жесткое крепление создает поступательный ход, например, такой как мы наблюдаем в гидравлическом прессе.
• Шарнирное соединение позволяет добавить вращательный, качательный или более сложный ход узлу. Примером подобных конструкций могут служить как примитивные зажимы на автоматизированных станках, так и сложные роботы-манипуляторы.

Гидроустановки от «ГидроКуба»

Изучая промышленный рынок, научно-производственное предприятие «ГидроКуб» изготавливает качественное гидравлическое оборудование по максимальному запросу потребителя, а также по индивидуальному заказу.

Если у вас возникла необходимость в организации непрерывного или дискретного режима работы автоматики с простой или сложной кинематикой узлов, обратите внимание на гидроцилиндры двухстороннего действия в каталоге «ГидроКуба». На его страницах представлен весь модельный ряд выпускаемой нами продукции.

Двухсторонний гидроцилиндр, устройство

Существует множество конструкторских решений, которые уже реализованы в металле, они давно и успешно работают. Мы берем в производство самые эффективные и передовые разработки, постоянно совершенствуя их исполнение. Вот только несколько наиболее востребованных конструкций.

Гидроцилиндр двухстороннего действия с двухсторонним штоком

Принцип работы довольно простой. Для создания линейного усилия используется поступательное движение пары шток-корпус:

• Подвижный корпус имеет сквозное отшлифованное отверстие по всей длине. На его торцевых гранях монтируются соединительные втулки, укомплектованные направляющими кольцами. В них, внутри корпуса, прячется двухсторонний неподвижный шток.
• Для жесткой фиксации штока на какой-либо базе в нем с обеих сторон могут быть предусмотрены как резьбовые, так и любые другие виды соединений.
• Для уплотнения соединения дополнительно на втулку одеваются специальные манжеты.
• На корпус привариваются цапфы (или другие виды кронштейнов), обеспечивающие качательное движение ведущему звену механизма.

Такая конструкция позволяет добиться устойчиво сбалансированной целиковой пары, где корпус-втулка поступательно движется вдоль штока. Рабочее масло в систему поступает по продольным отверстиям штока.

Внимание! При необходимости у нас можно заказать и гидроцилиндр двухстороннего действия с односторонним штоком. В каталоге вы найдете более подробную информацию.

Конструкторская схема двухстороннего гидравлического цилиндра с движущимся корпусом и стационарным двухсторонним штоком.

Какие бывают гидроцилиндры

В зависимости от конструкции различают несколько видов гидравлических цилиндров.

По числу положений штока:

• Двухпозиционные
• Многопозиционные

По характеру хода:

• Одноступенчатые
• Телескопические

По направлению действия рабочей жидкости:

• Одностороннего действия
• Двухстороннего действия

По возможности торможения:

• С торможением
• Без торможения

По виду рабочего звена:

• Плунжерные
• Мембранные
• Сильфонные
• Поршневые:
  • С односторонним штоком
  • С двухсторонним штоком

Гидроцилиндр с односторонним штоком

Основные элементы конструкции двухстороннего гидроцилиндра с односторонним штоком показаны на рисунке:

1. шток
2. передняя крышка
3. гильза
4. поршень
5. гайка
6. задняя крышка
7. грязесъемник
8. манжета штоковая
9. кольцо направляющее штоковое
10. манжета поршневая
11. кольцо резиновое
12. кольцо направляющее поршневое

Рабочая жидкость от насоса, через распределитель направляется в одну из полостей (поршневую или штоковую), противоположная полость соединятся со сливом.

При поступлении жидкости в поршневую полость шток гидроцилиндра выдвигается, при необходимости преодолевая усилие нагрузки.

При поступлении рабочей жидкости в штоковую полость шток гидроцилиндра втягивается.

Герметичность рабочих камер обеспечивается манжетными уплотнениями, не позволяющими перетекать жидкости из поршневой полости в штоковую. В крышке гидроцилиндра также устанавливают манжету для уплотнения штока, и грязесъемник для предотвращения попадания частиц загрязнения в полость цилиндра.

Гидроцилиндр с двухсторонним штоком

Усилие и скорость перемещения поршня со штоком при прямом и обратном ходе будут различными. Если необходимы одинаковые усилия или одинаковы скорости перемещения выходных звеньев, то используют гидроцилиндры с двухсторонним штоком.

В гидравлических цилиндрах этого типа один поршень связан с двумя штоками.

Устройство гидроцилиндров одностороннего действия

Гидроцилиндры одностороннего действия способны развивать усилие лишь в одном направлении. Обратный ход таких цилиндров осуществляется под действием пружины, силы тяжести, или внешнего воздействия на шток.

Плунжерный гидроцилиндр

В гидроцилиндрах этого типа жидкость воздействует на плунжер, расположенный в рабочей камере. Обратный ход осуществляется за счет внешних сил или силы тяжести.

Гидравлический цилиндр с пружинным возвратом

При поступлении рабочей жидкости в поршневую полость осуществляется рабочий ход, пружина, расположенная в штоковой полости сжимается – шток выдвигается. Обратный ход осуществляется за счет усилия пружины, поршневая полость при этом соединяется со сливом. Пружина может устанавливаться как в поршневой, так и в штоковой полости.

Телескопические гидроцилиндры

В телескопических гидроцилиндрах один шток размещен в полости другого штока. Это позволяет получить большую величину перемещения выходного звена при неизменных габаритах, так как в телескопических цилиндрах ход может превышать длину гильзы.

Телескопический гидроцилиндр одностороннего действия

Рабочая жидкость подводится в полость цилиндра через заднюю крышку. Секции выдвигаются последовательно – в первую очередь движение начнет секция с наибольшей эффективной площадью, затем с меньшей. Скорость при выдвижении каждой последующей секции будет увеличиваться, а усилие падать, в связи уменьшением эффективной площади. По этой причине расчетным должно быть усилие на секции с минимальной эффективной площадью. 

Обратный ход осуществляется под действием внешних сил, рабочая полость при этом соединяется со сливом.

Телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия

Подвод рабочей жидкости в представленной на рисунке конструкции осуществляется через шток. Выдвижение секций, осуществляется в том же порядке, что и в телескопических гидроцилиндрах одностороннего действия. Обратный ход обеспечивается подводом рабочей жидкости в штоковую полость, поршневая полость при этом соединяется со сливом.

Комбинированные гидроцилиндры

Для увеличения усилия на штоке гидроцилиндра, при отсутствии возможности увеличения наружного диаметра, используют тандемные или последовательно установленные гидроцилиндры. Схема сдвоенного гидроцилиндра показана на рисунке.

В данном случае увеличение усилия достигается за счет добавления второй рабочей камеры и дополнительного поршня, что позволяет увеличить эффективную площадь гидроцилиндра.

Характеристики гидроцилиндров

Основные параметры гидроцилиндров можно разделить на несколько групп.

Геометрические параметры

Диаметр поршня (гильзы), иногда его называют диаметром гидроцилиндра, наиболее распространенными являются диаметры: 10, 12, 16, 20, 25, 28, 30, 32, 35, 38, 40, 45, 50, 55, 60, 63, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 миллиметров и т. д. кратное 5мм.

Диаметр штока, стандартизированы следующие диаметры штоков гидравлических цилиндров: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 миллиметров.

Ход – величина максимально возможного перемещения поршня со штоком или плунжера гидроцилиндра

Гидравлические параметры

Номинальное рабочее давление – давление, при котором гидроцилиндр будет работать в номинальном, расчетном режиме, при этом сохраняя параметры работы и надежности, гарантированные производителем. Величина давления в гидроцилиндре определяется значением нагрузки, при этом она может быть ограничена настройки предохранительного или редукционного клапана. При отсутствии нагрузки давление в цилиндре обуславливается только потерями на трение.

Расход жидкости, поступающий в гидроцилиндр.

Механические параметры

Усилие развиваемое гидроцилиндром – пропорционально давлению и эффективной площади, на которую воздействует жидкость.

Скорость перемещения штока – определяется величиной расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр и его эффективным диаметром, а также диаметром отверстий для подачи масла.

Что такое гидроцилиндр (ГЦ)?

Гидравлический цилиндр (ГЦ) – это объемный гидродвигатель, в основе работы которого лежат возвратно-поступательные движения. Принцип его действия, то он очень похож на принцип пневмоцилиндра. Единственным существенным различием, которое можно выделить, является то, что различаются рабочие жидкости. В ГЦ используются эмульсии и масло, а пневмоцилиндр работает благодаря воздуху.

В гидроцилиндре за движение поршня и штока отвечает гидрораспределитедь или средства регулирования гидропривода.

Если говорить об областях применения гидроцилиндров, то они широко применяются везде, где необходимо использование объемного гидропривода. Примером применения гидроцилиндров может служить их использование в авиации, землеройных и строительно-дорожных машинах. Кроме этого они нашли широкое применение в металлорежущих станках.

Существует несколько типов гидравлических цилиндров (ГЦ):

1. Поршневые гидроцилиндры.
2. Телескопические цилиндры (многоштоковые).

Поршневые цилиндры также имеют свое разделение:

1. ГЦ одностороннего дейтсвия.
2. ГЦ двухстороннего действия.

Особенность гидроцилиндра одностороннего действия состоит в том, что выдвижение штока осуществляется за счет создания давления рабочей жидкости в поршневой полости. В начальное положение он возвращается благодаря усилию пружины.

При этом стоить отметить, что в этих ГЦ есть один основной недостаток — усилие этого типа цилиндра намного меньше,  чем у двустороннего. Это связано с тем, что данному типу ГЦ необходимо преодолевать силу упругости пружины. В данном случае пружина является возвратным механизмом. Если же возврат происходит, например, за счет груза или другого гидроцилиндра, то необходимости в пружине нет.

Что касается ГЦ двустороннего действия, то в нем усилие создается благодаря рабочей жидкости. Это происходит и при прямом и при обратном ходе поршня. При этом важно отметить: при прямом ходе – усилие создается большее, а скорость движения меньше, чем при обратном ходе. Это происходит из-за того, что площади, к которым применяется сила давления рабочей жидкости, разные.

Поршневой ГЦ состоит из:

• Гильзы
• Штока
• Поршня
• РТИ.

ГЦ распространены практически во всех сферах деятельности человека: от спецтехники и грузовых автомобилей, до станков и гидравлического пресса. Это связано с тем, что конструкция гидроцилиндра является достаточно простой, а сфера его применения широкой.

Принцип действия гидроцилиндра. Гидроцилиндр, как работает и как чинить

Для начала, прежде, чем отвечать на этот вопрос, давайте сначала разберёмся, что такое гидравлический цилиндр?
Гидроцилиндр – это один из наиболее простых образцов двигателя, работающий за счёт совершаемых возвратно-поступательных движений. Благодаря сравнительной простоте своего исполнения применяются во многих областях техники, где используют объёмный гидропривод. Буквально от медицинской до сельскохозяйственной промышленности.

Как работает гидроцилиндр?

Он состоит из нескольких деталей: шток, гильза, уплотнения. Внешне гидравлический цилиндр представляет собой трубу. Это и есть гильза. Внутри находятся поршень и шток. Они не допускают перемещение жидкости по полостям цилиндра.
Своеобразным усилением для поршня служит шток, представляющий из себя своеобразный стержень.

Существует несколько видов гидравлических цилиндров:

• Одностороннего действия. Когда подвижная часть жидкости целенаправленно движется только в одну сторону. Обратно же – возвращается благодаря действию возвратного механизма, обеспечиваемого усилием и упругостью пружины.
• Двустороннего действия. Когда рабочий ход осуществляется в обе стороны за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой и штоковой полости цилиндра.
• Поршневые гидроцилиндры. Бывают с односторонним и двусторонним штоком.
• Телескопические гидроцилиндры. Главным их преимуществом является большой ход штока при небольшом размере самого гидравлического цилиндра. А ещё они так названы из-за своего внешнего сходства с подзорной трубой.
• Гидроцилиндры с торможением. Когда есть возможность регулировки торможения хода с одной или двух сторон.

Принцип работы гидравлического цилиндра

Так, вроде мы разобрались в основных понятиях. Теперь, давайте перейдём к разбору принципа работы самого гидроцилиндра.

Уплотнение. Как один из основных принципов работы гидроцилиндра. Реализуется за счёт применения таких деталей, как резиновые манжеты и кольца. Благодаря уплотнению обеспечивается минимум трения, надёжность, герметичность гидравлических цилиндров.

Зная виды гидроцилиндров, их принципы действия, можно с лёгкостью осуществить их диагностику и ремонт.

Выше Вы были ознакомлены гидравлическими цилиндрами стандартного образца. Но необходимо помнить, что существуют и другие виды оборудования. Они могут отличаться друг от друга формами, размерами или, даже, назначением.

В любом случае в компании ГидроСпецТех работают настолько квалифицированные мастера, что изготовление цилиндров абсолютно любого вида и образца не доставит каких-либо проблем.
Более того, после изготовления, все произведённые приборы проходят контроль качества и подтверждается выдачей паспорта.

Не нужно забывать про гарантию. В неё входит не только выполнение ремонтных работ, но и замена неисправных деталей. Сроки предоставленной гарантии могут варьироваться от десяти дней до трёх месяцев, если дело касается, например, замены штока.

Наша компания гарантирует оптимальное соотношение цены и качества. Стоимость услуги может варьироваться в зависимости от сроков её выполнения, наличия или отсутствия нужных деталей. Обращайтесь, мы всегда рады прийти к Вам на помощь!

Назначение гидроцилиндра

Гидроцилиндры

Гидравлический цилиндр позволяет преобразовать гидравлическую энергию потока жидкости в механическую – выходного звена, которым может являться шток, плунжер, поршень.

Типы гидроцилиндров

В зависимости от конструкции различают несколько видов гидравлических цилиндров.

По числу положений штока
• Двухпозиционные
• Многопозиционные

По характеру хода
• Одноступенчатые
• Телескопические

По направлению действия рабочей жидкости
• Одностороннего действия
• Двухстороннего действия

По возможности торможения
• С торможением
• Без торможения

По виду рабочего звена
• Плунжерные
• Мембранные
• Сильфонные
• Поршневые
  • С односторонним штоком
  • С двухсторонним штоком

Устройство гидроцилиндра двухстороннего действия

Гидравлические цилиндры двухстороннего действия имеют две разделенные герметичные рабочие полости, в которые по разным трубопроводам подводится жидкость. Гидроцилиндры двухстороннего действия могут передавать развиваемое усилие как в прямом, так и в обратном направлениях.

Устройство гидроцилиндра двухстороннего действия рассмотрим на примере самой распространенной конструкции с односторонним штоком.

Гидроцилиндр с односторонним штоком

Основные элементы конструкции двухстороннего гидроцилиндра с односторонним штоком показаны на рисунке.

1. шток
2. передняя крышка
3. гильза
4. поршень
5. гайка
6. задняя крышка
7. грязесъемник
8. манжета штоковая
9. кольцо направляющее штоковое
10. манжета поршневая
11. кольцо резиновое
12. кольцо направляющее поршневое

Принцип работы гидроцилиндра

Рабочая жидкость от насоса, через распределитель направляется в одну из полостей (поршневую или штоковую), противоположная полость соединятся со сливом.

При поступлении жидкости в поршневую полость шток гидроцилиндра выдвигается, при необходимости преодолевая усилие нагрузки. При поступлении рабочей жидкости в штоковую полость шток гидроцилиндра втягивается.

Выдвинуть шток

Нейтральное положение

Втянуть шток

При поступлении жидкости в поршневую полость усилие, развиваемое гидроцилиндром можно вычислить по формуле:

При поступлении жидкости в штоковую полость эффективная площадь изменится, из площади поршня необходимо вычесть площадь штока.

Герметичность рабочих камер обеспечивается манжетными уплотнениями, не позволяющими перетекать жидкости из поршневой полости в штоковую. В крышке гидроцилиндра также устанавливают манжету для уплотнения штока, и грязесъемник для предотвращения попадания частиц загрязнения в полость цилиндра.

Гидроцилиндр с двухсторонним штоком

Усилие и скорость перемещения поршня со штоком при прямом и обратном ходе будут различными. Если необходимы одинаковые усилия или одинаковы скорости перемещения выходных звеньев, то используют гидроцилиндры с двухсторонним штоком.

В гидравлических цилиндрах этого типа один поршень связан с двумя штоками.

Для вычисления скорости и усилия гидроцилиндра с двусторонним штоком, можно применять формулы:

В современной технике применяются конструкции гидроцилиндров с двухсторонним штоком с закрепленным цилиндром и с закрепленным штоком.

Устройство гидроцилиндров одностороннего действия

Гидроцилиндры одностороннего действия способны развивать усилие лишь в одном направлении. Обратный ход таких цилиндров осуществляется под действием пружины, силы тяжести, или внешнего воздействия на шток.

Плунжерный гидроцилиндр

В гидроцилиндрах этого типа жидкость воздействует на плунжер, расположенный в рабочей камере. Обратный ход осуществляется за счет внешних сил или силы тяжести.

Плунжер способен передавать только усилие сжатия, величину усилия можно вычислить используя зависимость:

Скорость перемещения плунжера будет зависеть от диаметра плунжера и расхода рабочей жидкости.

Гидравлический цилиндр с пружинным возвратом

Гидроцилиндр с пружинным возвратом показан на рисунке.

При поступлении рабочей жидкости в поршневую полость осуществляется рабочий ход, пружина, расположенная в штоковой полости сжимается – шток выдвигается.

Обратный ход осуществляется за счет усилия пружины, поршневая полость при этом соединяется со сливом. Пружина может устанавливаться как в поршневой, так и в штоковой полости.

Гидроцилиндры специального исполнения

Рассмотрим несколько особых конструкций гидроцилиндров.

Телескопические гидроцилиндры

В телескопических гидроцилиндрах один шток размещен в полости другого штока. Это позволяет получить большую величину перемещения выходного звена при неизменных габаритах, так как в телескопических цилиндрах ход может превышать длину гильзы.

Телескопический гидроцилиндр одностороннего действия

Рабочая жидкость подводится в полость цилиндра через заднюю крышку. Секции выдвигаются последовательно – в первую очередь движение начнет секция с наибольшей эффективной площадью, затем с меньшей. Скорость при выдвижении каждой последующей секции будет увеличиваться, а усилие падать, в связи уменьшением эффективной площади. По этой причине расчетным должно быть усилие на секции с минимальной эффективной площадью.

Обратный ход осуществляется под действием внешних сил, рабочая полость при этом соединяется со сливом.

Телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия

Подвод рабочей жидкости в представленной на рисунке конструкции осуществляется через шток.

Выдвижение секций, осуществляется в том же порядке, что и в телескопических гидроцилиндрах одностороннего действия.

Обратный ход обеспечивается подводом рабочей жидкости в штоковую полость, поршневая полость при этом соединяется со сливом.

Комбинированные гидроцилиндры

Для увеличения усилия на штоке гидроцилиндра, при отсутствии возможности увеличения наружного диаметра, используют тандемные или последовательно установленные гидроцилиндры. Схема сдвоенного гидроцилиндра показана на рисунке.

В данном случае увеличение усилия достигается за счет добавления второй рабочей камеры и дополнительного поршня, что позволяет увеличить эффективную площадь гидроцилиндра.

Характеристики гидроцилиндров

Основные параметры гидроцилиндров можно разделить на несколько групп.

Геометрические параметры

• Диаметр поршня (гильзы), иногда его называют диаметром гидроцилиндра, наиболее распространненными являются диаметры: 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 620, 800 миллиметров.
• Диаметр штока, стандартизированы следующие диаметры штоков гидравлических цилиндров: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 миллиметров.
• Ход – величина максимально возможного перемещания поршня со штоком или плунжера гидроцилиндра

Гидравлические параметры

• Номинальное рабочее давление – давление, при котором гидроцилиндр будет работать в номинальном, расчетном режиме, при этом сохраняя параметры работы и надежности, гарантированные произодителем. Величина давления в гидроцилнре опредяляется значением нагрузки, при этом она может быть ограничена настройки предохранительного или редукционного клапана. При отсутвии нагрузки давление в цилиндре обуславливается только потерями на трение.
• Расход жидкости, поступающий в гидроцилинлдр.

Механические параметры

• Усилие развиваемое гидроцилиндром – пропорционально давдлению и эффективной площади, на которую воздействует жидкость.
• Скорость перемещения штока – определяется величиной расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр и его эффективным диаметром.

Расчет гидроцилиндра

Попробуем разабраться как характеристики гидроцилиндра связаны между собой, и как на них влияют параметры работы гидопривода.

При поступлении жидкости в поршневую полость жидкость воздействует на поршень, усилие развиваемое гидроцилиндром в этом случае будет пропорционально давлению и площади поршня:

Скорость перемещения поршня со штоком будет зависеть от диаметра поршня и расхода жидкости:

При подаче жидкости в штоковую полость гидроцилиндра, давление будет воздействовать на кольцевую поверхность, образованную наружными диаметрами поршня и штока. Усилие в этом случае можно вычислить, используя зависимость:

Скорость перемещения поршня при подводе жидкости в штоковую полость будет зависеть не только от диаметра поршня и расхода, но и от диаметра штока:

Типовые конструкции гидроцилиндров

Несмотря на огромное разнообразие конструкций гидравлических цилиндров существуют, типовые решения, применяемые при проектировании гидроцилиндров, рассмотрим некоторые из них.

Гидроцилиндр на шпильках

Передняя и задняя крышка гидроцилиндров этой конструкции связаны шпильками (анкерами), гильза зажата между крышками цилиндра. Уплотнение поршня обеспечивается двумя манжетами.

Круглый гидроцилиндр

В представленной конструкции крышки крепятся к круглым фланцам, закрепленным с помощью сварки или резьбы на гильзе. Показанный на рисунке тип уплотнения поршня обеспечивает уплотнение в обоих направлениях.

Сварной гидроцилиндр

Крышки приварены к гильзе, конструкция неразборная, неремонтопригодная. В цилиндре установлены компактные поршневые уплотнения.

Чертеж гидроцилиндра

Конструкторская документация на гидроцилиндр должна включать в себя:

• сборочный чертеж гидроцилиндра,
• спецификацию,
• рабочие чертежи деталей.

В качестве примера конструкции гидравлического цилиндра предлагаем вам ознакомиться со сборочным чертежом одноштокового гидроцилиндра двухстороннего действия. Передняя крышка данного цилиндра имеет резьбовое соединение с гильзой, задняя крышка с проушиной приварена к гильзе. Поршень зафиксирован на штоке с помощью резьбовых втулок, зафиксированных от поворота с помощью штифта.

Для того, чтобы скачать чертеж гидроцилиндра в формате pdf щелкните по изображению.

Вы также можете скачать чертеж гидроцилиндра в формате dwg.

Гидроцилиндры, их назначение, конструктивные особенности и классификация

Гидроцилиндры по сути своей являются объемными гидродвигателями, предназначенными для преобразования энергии жидкости в механическую энергию, обеспечивающую поступательное движение. Выходным (подвижным звеном) может выступать как шток, так и корпус (гильза) цилиндра.

В зависимости от рабочего цикла, скоростей и усилий, которые должны развивать рабочие органы дорожно-строительной, коммунальной, лесозаготовительной техники, применяют гидроцилиндры разных типов с различными способами их включения в гидравлическую схему объемного привода.

Гидроцилиндры по конструктивному признаку можно разделить на гидроцилиндры одностороннего и двухстороннего исполнения.

В первом случае движение выходного вала под действием рабочей жидкости возможно только в одном направлении, а во втором — движение штока под действием рабочей жидкости осуществляется в двух противоположных направлениях.

Гидроцилиндры двухстороннего действия изготавливаются с односторонним, двусторонним и телескопическим штоком, также могут быть снабжены демпфирующим устройством, обеспечивающим уменьшение скорости перемещения выходного звена в конце хода.

Для привода рабочих органов экскаваторов, кранов, погрузчиков и других мобильных машин наиболее широко применяются цилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Усилие на штоке и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость.

Основными параметрами гидроцилиндров являются номинальное давление, диаметр поршня и ход штока. Диаметры поршня и штока определяют усилие, развиваемое гидроцилиндром при заданном давлении.

Землеройно-планировочные, мелиоративные, коммунальные, торфодобывающие, противопожарные, грузоподъемные и подъемно-транспортные машины отечественного производства обычно работают при номинальных давлениях 10, 16, 25, 32 МПа, а пиковые значения это ряда составляют 20, 32, 40, 50 МПа со скоростями штока, не превышающими 0,5 метров в секунду.

Одним из основных параметров при выборе гидроцилиндра является уровень номинального давления. Однако при оценке технического ресурса решающими являются режимы работы цилиндров при максимальном и пиковом давлениях.

По условиям применения гидроцилиндры делятся на три основные группы:

• для привода в действие рычажных механизмов рабочего оборудования, совершения повторяющейся циклически полезной работы (одноковшовые экскаваторы, фронтальные погрузчики, лесопогрузчики и др.)
• для перемещения рабочих органов, совершения полезной работы в процессе движения (скреперы, автогрейдеры, бульдозеры и др.)
• для установки рабочих органов в определенное положение или установки выносных опор, обеспечивающих устойчивое положение машины.

Гидроцилиндры могут изготавливаться под умеренный (У1), холодный (ХЛ1) , сухой (ТС1) и влажный (ТВ1) тропический климат.

Ниже будет приведена структура условного обозначения поршневых гидроцилиндров унифицированной конструкции по ОСТ 22-1417-79:

По способу крепления штока и гильзы гидроцилиндры можно разделить на следующие группы:

1. На проушинах с шарнирными подшипниками
2. На проушине с шарнирным подшипником и цапфой на корпусе
3. На проушине с шарнирным подшипником и с подготовкой задней крышки цилиндра под сварку с ответным элементом конструкции
4. С подготовкой наружного конца штока под сварку ответной деталью и на проушине с шарнирным подшипником
5. С подготовкой наружного конца штока под сварку с требуемой деталью и с креплением
6. С подготовкой под сварку наружного конца штока и задней крышки гидроцилиндра с требуемыми деталями

В зависимости от завода-изготовителя компоновка элементов данной схемы может меняться.

Приведем примеры обозначений гидроцилиндров:

-ЦГ-125×80×1000.11 производства ОАО «ЕЛЕЦГИДРОАГРЕГАТ» где:
125 диметр поршня , 80 диаметр штока, 1000 рабочий ход, 11-конструктивное исполнение: проушины с шарнирным подшипником на корпусе и штоке

-Г-150.125.56.400Г производства ЗАО «СДМ» г.Орёл где;
125 диаметр поршня, 56 диаметр штока, 400 рабочий ход

Причем завод, производящий машину, зачастую использует свои обособленные маркировки изделий, например: г/ц Г-150.125.400Г имеет также обозначение ТО-30.44.10.000, которое применяет непосредственно завод, выпускающий погрузчик ТО-30.

Все особенности маркировок и условных обозначений должны отражаться в соответствующей сопроводительной документации того или иного завода-производителя гидроцилиндров.

Теперь можно обозначить приблизительный алгоритм подбора гидроцилиндра:

• по условиям компоновки находят присоединительные и габаритные размеры
• из условий внешней нагрузки определяют расчетное значение усилия приведенного к штоку гидроцилиндра
• выбирают диаметр гидроцилиндра при усилии, необходимом для преодоления внешней нагрузки
• определяют исполнение гидроцилиндра и способ его крепления
• определяют ход штока гидроцилиндра
• для обеспечения требуемого усилия выбирают номинальное давление
• выбирают цилиндр с нужным диаметром поршня и штока с учетом значения скорости
• исходя из заданной скорости перемещения штока, определяют расход рабочей жидкости

Конструктивно, гидроцилиндр состоит из следующих основных деталей: гильза, поршень, шток, втулка направляющая, крышка, проушина и опорно-направляющие элементы (манжеты, кольца, грязесъемники и др. ).

Стоит написать несколько слов по эксплуатации гидроцилиндров.

При монтаже и эксплуатации должны соблюдаться правила безопасной работы, определяемые ГОСТом, а также инструкцией по эксплуатации машины.

Перед установкой гидроцилиндра на машину необходимо его расконсервировать. При установке гидроцилиндров на шарнирных подшипниках отклонение его геометрической оси не должно превышать 2 градуса в одном направлении. При смазывании подшипников через опорные пальцы смазочные канавки на последних должны совпадать с отверстиями для смазывания во внутреннем кольце подшипника.

После установки гидроцилиндра шарнирные подшипники нужно смазать универсальной среднеплавкой смазкой до ее появления в зазорах подшипников.

В течение первых 8 часов работы давление гидроцилиндрах не должно превышать 50% от номинального.

При нагревании штока нового цилиндра или после регулирования осевого сжатия пакета многорядных уплотнений необходимо ослабить затяжку уплотнений, установив под переднюю крышку дополнительную прокладку.

При работе гидроцилиндров штоки должны двигаться плавно, без толчков и заеданий; не должно быть внешних утечек рабочей жидкости по штоку и в местах соединения подводящих трубопроводов.

Что такое гидроцилиндр?

Гидроцилиндр (гидравлический цилиндр) – объемный гидравлический двигатель, основанный на принципе возвратно поступательного движения, происходящего за счет подачи жидкости под высоким давлением.

В настоящее время они нашли свое широкое применение во всех секторах промышленности. Они входят в устройство практически каждой механической машины, будь то трактор, самосвал, бульдозер или харвестер который занимается валкой леса.

Составные части

Гидроцилиндр состоит из следующих частей:

Камеры в гидравлическом цилиндре обязаны быть герметичными. Для достижения этой цели, на поршень устанавливаются специальные уплотнения – манжеты, которые противодействуют протеканию жидкости сквозь поршень. Также манжеты ставятся на буксе, здесь они выполняют роль уплотнителей. Также букса оборудована грязесъемником для того чтобы во внутрь цилиндра не попадали частицы из внешней среды работы устройства.

Важно: Уплотнители на поршне не работают если внутри гильзы есть шероховатости и царапины. Внутренняя часть гильзы шлифуется специальными станками на заводе, для достижения относительно идеально гладкого состояния.

Основные характеристики

• Номинальное давление рабочей жидкости
• Величина диаметра поршня
• Величина диаметра штока
• Величина хода штока

Основной характеристикой любого гидроцилиндра можно назвать номинальное давление, так как количество часов который данный цилиндр отработает напрямую зависит от возложенной на цилиндр нагрузку.

Основным критерием видового разделения гидравлических цилиндров является их принцип работы. Всего выделяют пять основных видов гидроцилиндров:

• Одностороннего действия
• Двустороннего действия
• Телескопические

Гидроцилиндры одностороннего действия.

При нагнетании давления в рабочей камере совершается выдвижение штока. Возвращение штока в данном виде устройств происходи по средствам установленной внутри пружины, либо за счет силы тяжести поднятого груза. Так же возможен вариант возврата штока по средствам другого гидравлического привода. Устройство работы агрегата одностороннего действия схоже с работой домкрата.

Гидроцилиндры двустороннего действия.

Конструкцией таких устройств предусмотрено что рабочая жидкость находится в штоковой и поршневой камерах. Перемещение штока вперед и назад происходит за счет давления рабочей жидкости. При работе она нагнетается в одну из рабочих камер и сливается с другой, за счет чего можно контролировать движение штока в обоих направлениях.

По типу подключения гидравлические цилиндры двустороннего действия разделяют на 2 типа:

1. Простое подключение. Штоковая и поршневые рабочие камеры подключаются по переменно то к нагнетающей то сливной гидролиниям, которые соответственно качаю и сливают гидравлическую жидкость. Вся вытесняемая жидкость сливается в гидробак.
2. Диференцильное подключение. По-другому называется кольцевым подключением. В данном случае жидкость, которая уходит из штоковой камеры напрямую качается в камеру поршневую.

Телескопические гидроцилиндры.

Устройство данного вида позволяет при малых размерах совершать большой ход штока. Достигается это тем что оно состоит из нескольких цилиндров размещённых в полости друг друга. На рынке присутствуют модели одностороннего и двустороннего действия.

Гидроцилиндр: что это такое, как работает, где используется и ГОСТ

Содержание статьи

Что такое гидроцилиндр?

Гидравлический цилиндр – это механизм гидравлической системы, являющийся неотъемлемым рабочим элементом техники разного назначения, главным принципом действия которого является трансформация гидравлической силы в механическую – выходного звена. Процесс превращения силы осуществляется с помощью возвратно-поступательных либо поворотно-прямолинейных движений.

Как выглядит гидроцилиндр

Гидроцилиндр используется при изготовлении строительной, дорожной и сельскохозяйственной техники, располагающей приводами подъёма и опускания конструкций навесного типа – кранов-манипуляторов, ковшей, лопат, сеялок, гидромолотов, плугов, ковшей и т.п. Также часто используются гидроцилиндры для дровокола.

Как устроен гидроцилиндр

Конструктивно механизм гидравлического цилиндра выглядит как гильза – прямая труба с идеально гладкой и чистой внутренней поверхностью изделия. Она наполнена жидкостью, вокруг которой вращается подвижной цилиндрический стержень для её нагнетания или выкачивания. Чтобы исключить протекание имеющейся жидкости, в нём предусмотрены манжеты, изготовленные из пластичной, но прочной резины.

Устройство гидроцилиндра в разрезе

Работа поршня активизируется при поступлении в цилиндр жидкости под достаточно высоким давлением. По бокам гильзы вкручены защитные пробки, предотвращающие вытекание и располагающие специальными отверстиями для транспортировки жидкости в гильзе. Усилие от цилиндрического стержня передаётся предустановленным штоком, характеризующимся полированной, а значит максимально гладкой, поверхностью. В нужном направлении определяет его грундбукс.

Основные узлы, которыми комплектуется механизм в зависимости от области применения техники:

• сама гильза;
• поршень;
• манжеты резиновые;
• грязесъёмник;
• шток и его направляющий грундбукс;
• стопорное кольцо;
• проушина.

На резьбовой стороне штока фиксируется приспособленная для этой функции деталь или проушина, которая соединяет его с подвижным механизмом.

Принцип действия гидроцилиндра

Объёмным гидродвигателем управляют элементы регулировки гидропривода или непосредственно сам гидрораспределитель. Так как гидравлические цилиндры работают на условиях повышенного давления (до 32 Мпа), к функционирующей системе предъявляются повышенные требования. Должна быть максимальная прочность и высокая работоспособность системы, тогда гарантируется надёжная работа гидроцилиндра.

Типы гидроцилиндров

Варианты изделий предполагают разную комплектацию и варианты применяемости. И для удобства их принято подразделять на конкретные типы.

По типу направления действия жидкости:

• Одностороннего действия;
• Двустороннего действия;
• Телескопические модели;
• Дифференциальные;

• количество положений штока: две позиции и много позиций;
• по типу хода: телескопические или одноступенчатые;
• по направлению давления жидкости: одно- или двустороннего действия;
• по наличию торможения: с торможением или без него.

Классификация гидроцилиндров в зависимости от применяемого рабочего звена:

• поршневые с одно- или двусторонним стержнем;
• сильфонные – с рабочим звеном в виде сильфона;
• плунжерные – в которых в качестве поршня используется плунжер;
• мембранные – располагают звеном в виде мембраны.

По типу фиксации в системе агрегаты делятся на варианты с креплениями на шарнирах или более жёстких крепежах.

Одностороннего действия

Такие гидродвигатели характеризуются определённым направлением перемещения штока в нём при повышении давления жидкости. В обычное положение его возвращает пружина, создающая для этого определённые усилия.

Чертеж гидроцилиндра одностороннего действия

В нём осуществляется сопротивление стандартной силе упругости пружины при ровном движении цилиндрического стержня. Функции механизма возвратного типа в таком механизме выполняет пружина. Немного другой способ функционирования наблюдается в домкратах, не располагающие пружиной возвратного типа. При приведении механизма в действие выполняется возврат стержня за счёт привлечения функций другого гидродвигателя или силы тяжести поднимаемого или опускаемого груза.

Двустороннего действия

При обычном движении поршня усилие на штоке достигается путём обеспечения повышенного давления имеющейся жидкости в полостях цилиндра стержневого и поршневого типов.

Чертеж гидроцилиндра двустороннего действия

Прямой ход по сравнению с обратным, характеризуется повышенным усилением на стержне и низкой скоростью движения. Это обусловлено разницей в площадях, к которым применяется сила давления имеющейся жидкости. Этот тип гидродвигателей привлекается для выполнения работ по подъёму и опусканию отвалов во многих марках бульдозеров.

Телескопические

Названы так ввиду особенностей строения конструкции, визуально напоминающей небольшой телескоп и благодаря характерному принципу работы.

Чертеж телескопического гидроцилиндра

Конструктивно механизм выглядит как несколько цилиндров разных диаметров вставленных один в другой. Актуально применять подобные механизмы в ситуациях, в которых необходим большой ход цилиндрического стержня, но размер самого изделия должен быть небольшим. Этот тип механизмов может встречаться в виде одно- и двустороннего действия. Активно эксплуатируется в самосвалах.

Дифференциальные

Этот вид механизмов характеризуется непростой конструкцией, где на поршень, толкающий жидкость, давление оказывается сразу с двух сторон. Площади давления на цилиндрический стержень с разных сторон разные. Скорость движения в соотношении к усилиям в ходах разной направленности является соразмерной соотношению площадей поршня. Соответственно между усилием и скоростью наблюдается взаимосвязь: чем выше скорость, тем ниже усилие и чем ниже скорость, тем выше усилие.

Чертеж дифференциального гидроцилиндра

При эксплуатации гидродвигателя, размеры поршней, которые имеют соотношение 2 к 1 (дифференциальные), обеспечивают идентичную скорость и варианты хода стержня в двух направлениях. Подобные функции для гидроцилиндров с поршнем одностороннего типа без вспомогательных элементов или специальной регулировки не встречаются.

Технические характеристики гидроцилиндров

От характеристик и параметров агрегата зависит сфера применения механизма, а также срок его беспроблемной эксплуатации. Важно знать, из чего он состоит, чтобы при необходимости можно было с лёгкостью приобрести замену неисправной детали.

Главные рабочие параметры:

• Диаметр штока – достаточно важный параметр, который определяет сферу эксплуатации изделия. При выборе важно ориентироваться на тип техники, в которой он будет функционировать. При проектировании гидросистемы конкретной техники обязательно следует учитывать динамику нагрузки на механизм, а также его грузоподъёмность. Это позволяет исключать изгибы стержня при эксплуатации гидроцилиндра.
• Диаметр цилиндрического стержня, главной функцией которого является определение значения тянущего и толкающего усилия;
• характеристики хода цилиндрически стержня – параметра, определяющего движение поршня и размеры механизма в рабочем состоянии.
• конструктивные особенности, которые позволяют определить способы крепления гидроцилиндра.
• тянущее усилие (кг).
• расстояние в нерабочем состоянии по центрам, которые обеспечивают эффективную оценку присоединительных размеров агрегата.
• номинальное давление, исчисляемое в Мпа.
• усилие толкающее (кг).
• масса самого изделия.

Допустимые значения гидроцилиндров

Наименование	Значение
Ход штока	не более 10000 (мм)
Диаметр штока	не более 500 (мм)
Рабочая норма	не более 70 (Мпа)
Усилие на шток (толкающее/тянущее)	не более 70 (Н)
Температура окружающей среды	от -40° до +40°
Рабочая среда	вода, водно-масленная имульсия, минеральные масла.

Назначение гидроцилиндров

Использование агрегатов такого вида актуально в дорожной, очистительной, строительной и ремонтной технике, в землеройных, разгружающих, подъёмных и транспортирующих грузы машинах. Также выполняется оснащение гидродвигателями станков, режущих металл, выполняющих кузнечные работы и работающих в качестве пресса.

В этих системах гидроцилиндры являются одними из самых важных агрегатов, обеспечивающих повышение функциональности гидросистемы, а также эксплуатацию в условиях повышенной нагрузки.

ГОСТ 6540-68 определяет параметры и технические характеристики гидравлических пневматических цилиндров. Приложение ГОСТа знакомит с соотношениями значений цилиндров штокового и поршневого типа. Стандарт охватывает поршневые и плунжерные гидро- и пневмоцилиндры.

Стандартное давление гидроцилиндра имеет постоянную величину, которая определяет возможности эксплуатации данного агрегата.

Характерные обозначения гидроцилиндров зависят от особенностей конструктивного исполнения. Но следует отметить, что у разных производителей они могут быть разные.

Покупка устройства для конкретной техники должна определяться конкретными критериями, которые следует соблюдать, чтобы оно исправно и продолжительно работало без перебоев.

• параметры гильзы;
• размер окружности и ход цапф, штока, шаров;
• длина по осям в рабочем и нерабочем состоянии;
• состав материала, из которого изготовлены элементы изделия;
• диаметр вилок.

Важно учитывать вес гидроцилиндра и марку стали, из которой он изготовлен. Все эти параметры помогут с лёгкостью подобрать замену неисправному агрегату и без сложностей заменить его на исправный.

Сталь для гидроцилиндра используется высоких марок: 20, 35, 45, 30ХГСА, 40Х.

Гидроцилиндр: принцип работы, устройство и применение

Описание устройства

Если рассмотреть простейший случай, то можно сказать, что гидроцилиндр — это гильза в форме цилиндрической трубки с внутренней поверхностью, подвергшейся тщательной обработке. Внутри устройства находится специальный поршень с манжетами в виде уплотнений из резины. Последние служат для того, чтобы рабочая жидкость не перетекала через разделенные полости цилиндра. В эксплуатации применяются особые минеральные масла. Устройство и принцип работы гидроцилиндра подразумевают подачу жидкости в полость. Поршень получает определенное давление и начинает перемещаться.

Правильный подбор устройства предполагает знание некоторых важных характеристик. Для начала следует выбрать подходящий диаметр поршня, то есть значение толкающего или тянущего усилия гидроцилиндра. Немалую роль играет также и значение диаметра штока. Выбирается этот параметр в зависимости от требуемой грузоподъемности и уровня динамической нагрузки. При неверно подобранном значении возможно изгибание штока в процессе эксплуатации. Ход поршня, в свою очередь, влияет на направление движения рабочего органа и общие размеры устройства в разложенном состоянии. В собранном виде габариты определяются расстояниями по центрам. Способ крепления гидроцилиндра зависит от его конструктивного исполнения.

Общий принцип работы

На полированную поверхность стержня передается усилие от поршня через шток. Правильное направление определяется при помощи грундбукса. Процессы подвода и отведения рабочей жидкости в цилиндре происходят через две укрепленных в гильзе крышки. Также у штока присутствует уплотнение из нескольких манжет. Первая из них служит для предотвращения утечки рабочей жидкости из гидроцилиндра, а вторая собирает попадающую внутрь грязь. Подвижный механизм и шток на резьбе соединяются специальной деталью или проушиной, которая обеспечивает подвижное закрепление корпуса агрегата.

Существует два основных принципа работы гидроцилиндра — с управлением при помощи гидрораспределителя или благодаря определенным средствам для регулировки гидравлического привода. При этом все действующие механизмы изготавливаются с повышенными показателями прочности и надежности. Конструктивные элементы вроде цилиндра и блока управления функционируют при высоких давлениях до 32 МПа. Для того чтобы лучше понять механизмы действия таких агрегатов, следует рассмотреть их основные актуальные разновидности.

4.1. Механизмы с гибкими разделителями

К механизмам с гибкими разделителями относятся мембраны, мембранные гидроцилиндры и сильфоны.

(рис.4.1, а) применяют в основном при небольших перемещениях и небольших давлениях (до 1 МПа). Мембранный исполнительный механизм представляет собой защемленное по периферии корпуса эластичное кольцо 1.
При увеличении давления в подводящей камере 2 эластичное кольцо прижимается к верхней части корпуса 3, и шток 4, связанный с эластичным кольцом выдвигается
. Обратный ход штока обеспечивает пружина 5.

Рис.4.1. Схемы мембран: а — плоская с эластичным кольцом; б — гофрированная металлическая

В гидропневмоавтоматике распространены также гофрированные металлические мембраны (рис.4.1, б). Деформация таких мембран происходит за счет разности давлений ΔP = P1 — P2

(рис.4.2) допускают значительны перемещения выходного звена — штока.
При перемещении поршня 1 в направлении действия давления жидкости (рис.4.2, а) мембрана 3 перегибается, перекатываясь со стенок поршня 1 на стенки цилиндра 2, к которым она плотно поджимается давлением жидкости (рис.4.2, б)
. Обратный ход поршня происходит за счет пружины.

Рис.4.2. Схемы работы мембранного гидроцилиндра

Сильфоны (рис.4.3, а) предназначены для работы при небольших давлениях (до 3 МПа). Их изготавливают из металлов и неметаллических материалов (резины или пластиков)

. Металлические сильфоны бывают одно- и многослойные (до пяти слоев).
Применение сильфонов оправдано в условиях высоких и низких температур, значение которых лимитируется материалом, из которого изготовлен сильфон
.
Сильфоны могут быть цельные или сварные
.
Цельные изготавливают развальцовкой тонкостенной бесшовной трубы
.

Рис.4.3. Схема металлического сильфона а — сильфон; б — цельная стенка; в — сварная стенка

Гидроцилиндры одностороннего действия

В таких устройствах шток выдвигается посредством давления рабочей жидкости в полости поршня. Возвращение в исходное положение осуществляется пружинным усилием. Если сравнивать с принципом работы двухстороннего гидроцилиндра, то можно отметить один важный нюанс. При прочих равных усилие в одностороннем агрегате создается меньшее. Это происходит за счет того, что прямой ход штока подразумевает необходимость преодоления силы упругости пружины в рассматриваемом механизме.

Ярким примером гидроцилиндра одностороннего действия может служить обыкновенный домкрат. В данном случае пружина применяется в качестве основного возвратного элемента. При этом в ряде случаев вовсе нет нужды в использовании этой детали. К примеру, возврат может происходить за счет силы тяжести поднятого груза, другого агрегата или же посредством приводного механизма.

Разновидности и особенности гидросистем

В большей части перечисленного выше оборудования установлены гидросистемы с использованием гидроцилиндров.

Все они, в свою очередь, делятся на гидроцилиндры одностороннего или двухстороннего действия.

В зависимости от способа установки и крепления к машине гидроцилиндры можно разделить на два типа: гидроцилиндры жёстко закреплённые; гидроцилиндры шарнирные.

По специфике их работы выделяют несколько видов:

Цилиндры одностороннего действия рассчитаны на приложение усилия гидравлической жидкости к выходному элементу (поршню или плунжеру), в одном направлении. Обратный ход осуществляется за счёт распрямления пружины или под действием силы тяжести (либо за счёт работы другого цилиндра или механизма).

Надо учитывать, что в случае применения гидравлического цилиндра с возвратной пружиной, усилие прямого хода будет меньше, чем аналогичного по размерам двунаправленного. Происходит это потому, что в момент нагнетания жидкости, помимо прочих нагрузок, преодолевается сила упругости пружины.

Что касается двунаправленных гидравлических цилиндров, то в них используется конструкция с двумя рабочими плоскостями. Это позволяет прилагать усилие в двух направлениях. При этом одна из частей цилиндра подключается к сточному клапану, а другая к нагнетательному.

Для этого варианта цилиндра тоже существует нюанс. При поступательном движении поршня производимое усилие больше, а скорость меньше чем при возвратном

.
Это связано с разницей рабочих площадей (речь идёт об эффективном сечении поршня) к которым прилагается давление жидкости
. При обратном движении, площадь меньше за счёт диаметра «выходного элемента» гидроцилиндра.

Наверное, стоит упомянуть и о телескопических гидроцилиндрах, хоть они и очень редко используются в прессах.

Такая разновидность применяется в случаях, когда требуется вылет штока, значительно превышающий длину корпуса самого цилиндра. Выполнена эта конструкция как несколько вложенных один в другой цилиндров, корпус каждого следующего в которой служит штоком, предыдущей.

Производятся они в вариантах с однонаправленным, так и двунаправленным движением. Такой агрегат проще всего встретить на самосвалах.

В случае изготовления прессов в кустарных условиях, принцип их действия ничем не отличается от их промышленных аналогов. Единственное, что в таких устройствах, в большинстве случаев, применяют ручные насосы. Из-за малых габаритов и сравнительно небольших усилий, нет острой необходимости в громоздких и достаточно дорогостоящих масляных насосах.

Эксплуатация и обслуживание

Мы рассмотрели лишь основные параметры и разновидности гидроцилиндров, применяющихся в прессах, промышленной и спецтехнике. Они являются одной из основных частей гидросистем, но отнюдь не единственной.

Работа этих мощных устройств зависит от качества и состояния множества узлов: насосов, фильтров, клапанов, масляных магистралей. Каждый из них, исполняет свою важную функцию, а потому тоже нуждается в правильной эксплуатации и тщательном обслуживании.

При работе с такими устройствами, как гидроцилиндры, не стоит также забывать о технике безопасности. Имейте в виду, что вы работаете с оборудованием, производящим усилие от нескольких сотен килограмм до нескольких десятков тон

. Неосторожное обращение с ними может привести к серьёзным увечьям.

• Автор: Александр Романович Чернышов
• Распечатать

(1 голос, среднее: 5 из 5)

Данный прибор в общем смысле представляет из себя объемный двигатель с возвратно-поворотными или возвратно-поступательными движениями. Принципы работы гидроцилиндра широко используются в космонавтике, авиации, строительстве дорог, а также на подъемно-транспортных машинах и в землеройной отрасли

. Механизм нашел применение в различном оборудовании, включая кузнечнопрессовые машины и металлорежущие станки.

Гидроцилиндры двустороннего действия

Здесь рабочая жидкость также создает давление на шток. В качестве полости гидроцилиндра выбирается, соответственно, поршневая или штоковая. Прямой ход способен создавать большее усилие, однако скорость движения рабочей жидкости получается меньшей. При обратном движении картина ровно противоположная.

Такой принцип работы гидроцилиндра двухстороннего действия основывается на разнице в площадях, к которым происходит непосредственное приложение силы давления рабочей жидкости. Подобные устройства повсеместно встречаются, к примеру, при операциях подъема и опускания отвалов у большинства бульдозеров. Главную роль при этом играет эффективная площадь поперечного сечения.

Функционирование гидрозамков

Конструктивное исполнение данного элемента базируется на том, к какому типу принадлежит гидроцилиндр. Для одностороннего устройства характерно наличие седла, запорно-регулирующего элемента в форме шарика, поршня с толкателем, а также пружины. Принцип работы гидроцилиндра и его замка заключается в том, что при отсутствии давления в линии управления рабочая жидкость перетекает из одного канала в другой, тем самым сдвигая шарик. Однако обратного хода не происходит, потому как под действием потока запорно-регулирующий элемент крепко прижимается к седлу. Если же давление в линии управления присутствует, то рабочая жидкость беспрепятственно перемещается между двумя каналами.

В сдвоенном гидрозамке совмещаются сразу два обратных клапана. Они располагаются в одном корпусе так, что линия управления каждого из них соединяется со входом другого. Принцип работы гидрозамка гидроцилиндра в таком случае основан на том, что рабочая жидкость движется в обратном направлении только при наличии давления в отсеке. При этом каждая из двух сторон механизма работает независимо.

Варианты конструкции

Среди основных типов отмечают плунжерные, поршневые и телескопические устройства. Принцип работы плунжерного гидроцилиндра подразумевает подачу рабочей жидкости в полость, где плунжер начинает свое смещение из-за действия повышенного давления. Вернуться в исходное состояние агрегат способен благодаря воздействию внешнего усилия на торец штока.

Поршневые гидроцилиндры наиболее распространены. Основным отличием таких устройств от плунжерных является возможность к созданию толкающего или тянущего усилия. Штоковая полость сообщается через сапун с атмосферой, однако попадания частиц пыли и грязи на рабочую поверхность не происходит.

Составляющие части гидравлического пресса

Гидравлические системы состоят из нескольких основных компонентов: привода (гидромотора, гидроцилиндра), насоса, аварийного клапана, резервуара.

Производительность всей системы зависит от давления, нагнетаемого насосом масла, диаметра рабочей поверхности поршня, габаритов цилиндра и максимального допустимого давления.

Одной из наиболее важных частей гидравлических систем является жидкость, нагнетаемая насосом и приводящая в движение привод. К ней предъявляется ряд требований, в том числе химический состав, пределы рабочих температур, плотность, склонность к окислению. Важным свойством таких жидкостей является обводнение – способность сохранять рабочие качества системы при попадании влаги.

Семьдесят процентов отказов гидросистем происходят из-за качества и состояния масла. Сорок, из них, непосредственно зависят от эксплуатационных его параметров

. Остальные шестьдесят непосредственно связаны с ходом работы.

К числу таких неприятностей относят повышенный износ элементов системы, коррозия металлических поверхностей (что нередко приводит к заклиниванию гидравлических цилиндров или повреждению герметизирующих прокладок), повышенную вязкость масел или их загрязнение водой, пылью или воздухом.

Все это, мягко говоря, не способствует безаварийной работе как системы в целом, так и отдельных её узлов.

Такие системы применяются в следующих сферах:

Гидравлический поршень как важнейший элемент гидроцилиндра

Смотрите также

Наиболее распространенными механизмами управления различного оборудования являются гидравлические системы. Источником привода в них выступают гидроцилиндры – поршневые, плунжерные, телескопические и другие. Преобразовывая энергию давления в механическую энергию, они приводят в движение нужные части машин.

Гидроцилиндры каждого типа имеют свои конструктивные особенности. Самые распространенные – поршневые: простые, удобные и эффективные в самых разных сферах эксплуатации. Свое название они получили по основному действующему компоненту – гидравлическому поршню.

Принцип работы гидравлического поршня

Поршень является основным рабочим звеном гидроцилиндра. Под воздействием рабочей среды, которая поступает в полость цилиндра, поршень движется возвратно-поступательно. Скорость его перемещения зависит от интенсивности нагнетания жидкости. В результате достигается основная цель работы гидроцилиндра – преобразование и передача энергии.

Усилие поршня передает шток, соединенный с ним посредством пальца. Ход поршня ограничивают крышки цилиндра. Жесткий контакт этой пары предотвращают специальные тормозные устройства – демпферы.

В рабочей камере поршень и шток образуют две полости – поршневую и штоковую. Первая ограничена стенками корпуса и поршня, вторая – поверхностями корпуса, поршня и штока.

Чтобы рабочая жидкость не вытекала из корпуса цилиндра, эти полости должны быть герметичными, поэтому поршень оснащают специальными уплотнениями – манжетами из маслостойкой резины.

Требования к поршневым гидроцилиндрам

Корпус гильзы, поршень и шток в процессе работы испытывают большие нагрузки, поэтому изготавливаются из высокопрочных металлов.

Поршни, контактирующие с внутренними стенками гильзы всей поверхностью, выполняются из материалов с высокими антифрикционными свойствами – латуни, фторопласта или бронзы. Поршни со специальными направляющими и уплотняющими кольцами – из стали.

Помимо особых конструкционных материалов, поршневые гидроцилиндры должны отличаться:

• Плавностью и равномерностью передвижения поршня по всей длине хода
• Малыми боковыми нагрузками на штоки – во избежание быстрого изнашивания уплотнений, поршней и рабочей поверхности цилиндра
• Отсутствием наружных утечек рабочей жидкости через неподвижные уплотнения (на подвижных поверхностях наличие масляной пленки без каплеобразования допускается)
• Минимальным внутренним перетеканием жидкости из одной полости цилиндра в другую (существует определенная техническая норма)
• Наличием грязесъемников, предотвращающих попадание грязи и пыли в полости цилиндров
• Устойчивостью рабочих поверхностей цилиндро-поршневой группы к коррозии и износу (лучше, если они будут иметь защитные покрытия)

Последнее требование особенно актуально для производителей гидравлического оборудования. Проблема усиленного износа цилиндров и поршней наиболее эффективно решается с помощью антифрикционных покрытий (АФП).

В России они выпускаются под брендом MODENGY. Они облегчают скольжение контактирующих поверхностей и предотвращают фрикционный износ, тем самым выполняя функции смазки и защитного покрытия.

Для обработки гильз гидроцилиндров, гидравлических поршней и штоков используется антифрикционное твердосмазочное покрытие (АТСП) MODENGY 1006.

В состав данного покрытия входят сразу два вида твердых смазок – дисульфид молибдена и поляризованный графит – поэтому оно обладает очень высокой несущей способностью и износостойкостью. MODENGY 1006 может применяться даже в экстремальных условиях эксплуатации поршневых цилиндров.

Материал наносится на штоки, стенки гильз и соприкасающиеся с ними поверхности поршней. Образованная с его помощью смазочно-защитная пленка АФП предупреждает возникновение задиров, скачкообразное движение сопряженных элементов и их коррозионный износ.

Под резиновые уплотнения поршней рекомендуется наносить другое покрытие, совместимое с эластомерами – MODENGY 1010.

Металлические поверхности перед использованием АТСП обязательно подготавливаются с помощью Очистителя металла MODENGY и Специального очистителя-активатора MODENGY. Первый эффективно удаляет любые виды загрязнений и обезжиривает детали, второй обеспечивает хорошую адгезию покрытия.

Виды гидроцилиндров

В зависимости от конструктивных особенностей и принципа работы (движения жидкости) существуют поршневые гидроцилиндры:

• Одностороннего и двустороннего действия
• С односторонним и двусторонним штоком
• С подвижным штоком и подвижным корпусом

В гидроцилиндрах одностороннего действия выдвижение штока осуществляется за счет создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, в исходное положение он возвращается от усилия пружины.

В цилиндрах двустороннего действия усилие на штоке создается и при прямом, и при обратном движении поршня – за счет создания давления рабочей жидкости в поршневой и штоковой полостях.

При прямом ходе поршня на шток передается больше усилия, а скорость его движения меньше, чем при обратном ходе – из-за разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости.

Если существует необходимость в создании одинаковых усилий или одинаковых скоростей перемещения выходных звеньев, используются гидроцилиндры с двухсторонним штоком. В них один поршень связан с двумя штоками. В современной технике применяются две разновидности таких конструкций: с закрепленным цилиндром и с закрепленным штоком.

Существуют также телескопические гидроцилиндры одностороннего и двустороннего действия. Они состоят из нескольких цилиндров, один из которых размещен в полости другого. При сравнительно малых размерах телескопические конструкции имеют большой ход штока, поэтому очень эффективны.

Основные параметры поршневых гидроцилиндров

Все поршневые гидроцилиндры имеют свои геометрические, гидравлические и номинальные параметры.

К геометрическим относятся диаметр поршня (гильзы) и штока, а также ход поршня. Все значения устанавливает ГОСТ 6540-68.

Наиболее распространенные диаметры поршня – 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 620, 800 мм; диаметры штока, помимо тех же размеров, включают 4, 5, 6 и 8 мм.

Ход поршня, т.е. величина его максимально возможного перемещения со штоком, в нормализованных цилиндрах не превышает 10 мм.

К гидравлическим параметрам цилиндров относятся его номинальное рабочее давление и расход жидкости.

Номинальным называют такое давление, при котором гидроцилиндр работает в нужном режиме и сохраняет заявленные производителем свойства. Величина давления определяется нагрузками в цилиндре и может быть ограничена настройками клапанов – предохранительного или редукционного.

Усилие гидроцилиндра и скорость перемещения штока – номинальные параметры гидравлического устройства.

Усилие, развиваемое гидроцилиндром, пропорционально давлению и эффективной площади, на которую воздействует жидкость. Скорость перемещения штока определяется величиной расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр, и его эффективным диаметром.

Присоединяйтесь

© 2004 – 2020 ООО “АТФ”. Все авторские права защищены. ООО “АТФ” является зарегистрированной торговой маркой.

Что такое гидроцилиндры?

Что такое гидроцилиндр? Это кажется таким элементарным вопросом, особенно с учетом глубины материалов, связанных с гидроэнергетикой, на различных веб-сайтах WTWH и Design World. Однако, как человек, чья работа связана с гидроэнергетикой ежедневно, даже я могу забыть, насколько важны фундаментальные недостатки гидравлики.

Гидравлический цилиндр – это линейный привод, приводимый в действие гидростатической энергией. Линейный привод – это механическое устройство, спроектированное для создания силы по прямой линии, толкающей или тянущей.Гидростатическая энергия является движущей силой способности цилиндра создавать линейную силу и создается (то есть преобразуется) гидравлическим насосом. Гидравлическая энергия – это комбинация жидкости под давлением и объема или скорости движения жидкости, которые выражаются как давление и расход соответственно.

Простой цилиндр плунжерного типа состоит из цилиндрической трубы (отсюда «цилиндр») и стального стержня, вставленного и запечатанного в этой трубе. Жидкость под давлением закачивается в цилиндр, где давление свыше 3000 фунтов на квадратный дюйм или более действует на круглое дно трубы.Сила находящейся под давлением жидкости выталкивает шток из цилиндра до тех пор, пока масса на штоке меньше силы, создаваемой жидкостью против штанги. Следует отметить, что сила, а не поток, создает движение; создание движения из-за потока – популярное заблуждение, требующее объяснений в другой раз.

Часто гидравлический цилиндр имеет поршень, прикрепленный к нижней части штока, и этот поршень уплотняется относительно ствола. Поршень позволяет стержню быть меньше диаметра, чем цилиндр, открывая площадь и объем на стороне штока цилиндра.Поскольку гидростатическая энергия может воздействовать на обе стороны поршня, теперь он может как толкать, так и тянуть, в отличие от поршня, который может только толкать. Недостатком этих цилиндров «двойного действия» является уменьшение объема и площади штока, что создает разницу между сторонами штока и поршня. Эти «дифференциальные» цилиндры втягиваются с меньшей силой из-за меньшей площади поршня, но втягиваются с большей скоростью из-за уменьшенного объема.

Гидравлические цилиндры используются во всех случаях, когда требуется линейное усилие, или, используя рычаги и стрелы, они также используются для изгиба, наклона и искривления дуги.Они используются в прессах, ножницах, зажимах и т. Д. Для промышленного применения, а также на стрелах, ковшах, подъемниках и т. Д. Для мобильных приложений. Применения гидроцилиндров бесчисленное множество, и благодаря преимуществам гидравлики, особенно в мобильной технике, они будут процветать в ближайшие десятилетия.

Что такое гидроцилиндры

Знакомство с гидроцилиндрами

Что такое гидроцилиндры?

Приводное устройство, в котором используется гидравлическая жидкость под давлением, известно как гидравлический насос.

Этот механизм используется для создания линейного движения и силы в приложениях, передающих мощность. Другими словами, гидравлический цилиндр преобразует энергию, запасенную в гидравлической жидкости, в силу, используемую для перемещения цилиндра в линейном направлении.

Работа гидравлического цилиндра:

Гидравлическое давление в этих цилиндрах создается за счет гидравлического топлива, которое хранится под давлением в этих цилиндрах. Энергия, хранящаяся в этих маслах, преобразуется в движение.В полной гидравлической системе гидравлический двигатель состоит из одного или нескольких гидроцилиндров. Насос регулирует поток масла в гидравлической системе. Насос является частью генератора гидросистемы. Гидравлические цилиндры создают давление масла, которое не может быть больше, чем требуется для нагрузки.

Гидравлический цилиндр состоит из цилиндрического цилиндра, поршня и поршневого штока. Поршень, который находится внутри ствола, соединен со штоком поршня. Дно цилиндра и головка цилиндра закрывают днище и головку ствола соответственно.Головка блока цилиндров – это сторона, с которой шток поршня выходит из цилиндра.

Дно цилиндра и шток поршня крепятся с помощью монтажных кронштейнов или скоб. Поршень гидроцилиндра состоит из скользящих колец и уплотнений. Камера поршневого штока и нижняя камера – это две камеры внутри цилиндра.

Шток поршня начинает двигаться наружу, так как гидравлическая жидкость закачивается в нижнюю часть гидроцилиндра. В обратном процессе гидравлическая жидкость выталкивается поршнем обратно в резервуар.Давление в цилиндре – это отношение удельной силы к единице площади поршня.

Давление, создаваемое в камере штока поршня, представляет собой отношение удельной нагрузки к разнице площади поршня и площади штока поршня. Этот расчет используется, когда гидравлическая жидкость впускается в камеру поршневого штока, а также жидкость плавно (без давления) течет из области поршня в резервуар. Таким образом создается действие расширения и втягивания (толкания и вытягивания) гидроцилиндра.

Классификация гидроцилиндров по функциям:

Цилиндры одностороннего действия:

В цилиндрах одностороннего действия жидкость находится под давлением только с одной стороны цилиндра как во время расширения, так и в процессе втягивания. Пружина или внешняя нагрузка используются для возврата верхней части цилиндра в исходное положение, т.е. когда давление жидкости прекращается.

Цилиндры двойного действия

В цилиндрах двустороннего действия давление жидкости прикладывается в обоих направлениях.Одиночные цилиндры, состоящие из пружин, не используются в приложениях с большим ходом, поскольку с пружиной присущи механические проблемы. Стержни двойного действия могут быть двух типов:

• Одностержневой наконечник

• Двойной стержень с концом

Классификация баллонов по ТУ:

Плунжерные цилиндры:

Эти цилиндры также известны как цилиндры Ram. Эти типы гидроцилиндров устанавливаются в вертикальном положении.Это сделано для того, чтобы после прекращения подачи жидкости вес на цилиндре заставил его вернуться в исходное положение. Цилиндры, используемые в автомобильных сервисных центрах, являются хорошим примером поршневых цилиндров.

Телескопические цилиндры

Телескопические цилиндры также известны как многоступенчатые гидроцилиндры. Эти цилиндры имеют не более шести ступеней. Они особенно используются в приложениях с меньшей площадью. Телескопические цилиндры могут быть одинарного или двойного действия.Ход этих цилиндров большой и используется в таких устройствах, как краны, вилочные погрузчики и т. Д.

Цилиндры кабельные

Тросовые цилиндры могут быть гидравлическими или пневматическими цилиндрами двойного действия. У этих цилиндров длинный ход и умеренное усилие. Цилиндры с тросом могут эксплуатироваться в ограниченном пространстве.

Мембранные цилиндры

Мембранные цилиндры бывают двух типов: i.е. плоская диафрагма и подвижная диафрагма. Эти цилиндры имеют нулевую утечку вокруг поршня.

Компоненты гидроцилиндра:

В состав гидроцилиндров входят различные компоненты.

Различными частями являются нижняя часть цилиндра, цилиндр нижнего соединения цилиндра и головка цилиндра. Он также состоит из поршня, штока поршня и соединения штока поршня. И некоторые из гидроцилиндров могут состоять из ножек.Они используются для крепления стволов.

Цилиндр – это толстая труба, которую нужно обработать изнутри. Внутренняя часть ствола заточена или заточена, а в некоторых случаях и то, и другое. Цилиндр цилиндра и днище цилиндра сварены вместе в большинстве гидроцилиндров.

Эта приварка нижней части цилиндра к стволу может повредить внутреннюю часть ствола. Следовательно, предпочтительно, чтобы они были привинчены друг к другу. Такое соединение будет полезно при ремонте или обслуживании цилиндра цилиндра.С другой стороны, ствол соединен с головкой блока цилиндров замком.

Для простого цилиндра используется простая система запирания. В большинстве гидроцилиндров используются фланцевые или резьбовые соединения. Наилучший тип соединений и самые дорогие соединения – это фланцевые соединения. Считается лучшим типом соединения, потому что перед обработкой на трубу приваривается фланец.

Другим положительным моментом является то, что фланец всегда прикручен болтами и при необходимости может быть легко удален.Процесс отсоединения, а также процесс выравнивания при установке намного сложнее для больших гидроцилиндров. Эта проблема, в частности, возникает, когда размер винта составляет от 300 до 600 мм.

На гидроцилиндре не должно быть изгибающих моментов, поскольку они действуют при расширении и втягивании. Соединение с одинарной вилкой и шарикоподшипником считается наиболее подходящим соединением, так как не возникают все вышеперечисленные проблемы.

Технические характеристики, которые необходимо учитывать при покупке гидроцилиндра:

Технические характеристики, которые необходимо учитывать при покупке гидроцилиндра:

• Диаметр отверстия: Это диаметр отверстия цилиндра.

• Максимальное рабочее давление: Максимальное рабочее давление, которое может выдержать цилиндр, называется максимальным рабочим давлением.

• Диаметр штока: Это диаметр поршня или штока, которые используются в гидроцилиндрах.

• Ход: Расстояние, пройденное поршнем в гидроцилиндре, называется ходом. Длина хода может составлять несколько футов или долю дюйма.

• Тип цилиндра: Различные типы цилиндров: цилиндр с соединительной тягой, цилиндр гидроцилиндра и сварной цилиндр.

Цилиндр со стяжной тягой: В гидроцилиндрах этих типов используется одна или несколько стяжных тяг для обеспечения дополнительной устойчивости цилиндра.Тяги в основном устанавливаются на внешний диаметр цилиндра. Тяги несут большую часть нагрузки в этом типе гидроцилиндров.

Сварной цилиндр: Для балансировки цилиндра используются сварные цилиндры для тяжелых условий эксплуатации. Сварные цилиндры представляют собой гладкие гидроцилиндры.

Гидравлические цилиндры: Как следует из названия, эти цилиндры действуют как цилиндры. Поперечное сечение подвижных компонентов составляет половину поперечного сечения штока поршня.Эти гидроцилиндры гидроцилиндра не используются для толкания, а в основном используются для тяги. Цилиндр гидроцилиндра – это гидроцилиндр, который используется в приложениях с высоким давлением.

Что такое гидроцилиндр? | Блог Hydroline

Что такое гидроцилиндры? Гидравлические цилиндры повсюду вокруг нас, мы постоянно видим их в нашей повседневной жизни, возможно, даже не осознавая, не обращаем ли мы особого внимания: в экскаваторах, грузовиках, вилочных погрузчиках, тракторах, подъемных платформах, горном оборудовании – вы называете это.Гидравлический цилиндр является одним из четырех основных компонентов гидравлической системы, тогда как гидравлическая система – это технология, в которой жидкость, чаще всего гидравлическое масло, используется для передачи энергии от двигателя к приводу: чаще всего к гидравлическому цилиндру.

Гидравлический цилиндр является частью гидравлической системы машины. Проще говоря, гидроцилиндр – это гидравлический привод, который создает линейное движение, преобразуя гидравлическую энергию обратно в механическое движение. Гидравлический цилиндр можно сравнить с мускулом; с гидравлической системой машины он создает движение – поэтому он похож на мускул.

В гидравлической трансмиссии среда жидкая, обычно масло, о котором мы тоже говорим в этом тексте. Основная концепция гидравлики заключается в том, что когда силовая машина вращает насос, образуется объемный поток (объем жидкости, проходящей через поперечное сечение за единицу времени, который в системе СИ равен м3 / с). Давление гидравлической системы определяется нагрузкой, создаваемой либо цилиндром, либо клапаном, который затем сопротивляется потоку потока жидкости, создаваемому гидравлическим насосом.

Давление распространяется равномерно во всех направлениях в системе и равномерно воздействует на все поверхности замкнутых пространств гидравлической системы; этот эффект называется законом Паскаля.

Итак, давление создается, когда сила воздействует на поверхность предмета. Когда сила делится на площадь, мы получаем давление следующим образом:

p = F / A (где: F = сила [Н, Ньютон], A = площадь [м2], p = давление [Н / м2] = паскаль [Па])

Итак, гидравлическая энергия цилиндра преобразуется обратно в механическое движение.Когда давление достигает камеры A, стержень выталкивается наружу, и, следовательно, сила выталкивает наружу (F = p x A1). Как встречное движение в цилиндре двустороннего действия, когда давление достигает камеры B, стержень втягивается внутрь, а также сила отступает в (F = p x A2)

Пример иллюстрации: проиллюстрированный разрез гидроцилиндра двустороннего действия.

Гидравлический цилиндр одностороннего или двустороннего действия?

Есть гидроцилиндры одностороннего и двустороннего действия.Как можно понять из названия, цилиндры одностороннего действия работают только в одном направлении; гидравлика перемещает штангу в одном направлении, и встречное движение происходит само по себе, за счет механической конструкции или внешней нагрузки. В цилиндре одностороннего действия может вообще не быть поршня, только шток поршня и воздействие давления масла на поперечную поверхность штока поршня, которое заставляет его двигаться наружу. Вилочный погрузчик является одним из примеров использования гидроцилиндров одностороннего действия.

Гидравлические цилиндры двойного действия работают в двух направлениях; цилиндр перемещается в двух направлениях с помощью гидравлики: вперед-назад или вперед-назад.Поршень разделяет камеру, и когда давление масла воздействует на поршень, поршень перемещает шток – масло воздействует на переднюю или заднюю часть поршня (пример на рисунке 2) – когда шток цилиндра перемещается в обоих направлениях. Цилиндры двойного действия используются, например, в стрелах экскаваторов; карьер экскаватора необходимо перемещать вперед и назад, и оба этих движения требуют большого усилия.

Конструкция гидроцилиндра двойного действия показана на рисунке ниже:

Задача уплотнений – удерживать масло в нужном месте; в случае гидравлического цилиндра масло должно оставаться в нужных камерах.Есть разные виды пломб. Например, уплотнительное кольцо или другой тип уплотнения под давлением помещается в канавку: когда масло течет, давление масла толкает уплотнение к другому концу канавки, и уплотнение сжимается и прижимается к уплотнительным поверхностям и предотвращает утечка масла минует его. Все уплотнения работают по одному принципу. Уплотнительное кольцо – это самое простое уплотнение в гидроцилиндре.

В гидроцилиндры можно интегрировать различные гидравлические функции. Например, в цилиндр могут быть встроены гидравлические компоненты, включая клапаны расхода, регулирования нагрузки или давления.

В цилиндр также могут быть встроены различные датчики; Различные типы датчиков положения и давления могут сказать об усталости, с которой сталкивается цилиндр, а также дают точную информацию о давлении внутри цилиндра. В соответствии с информацией о положении может быть рассчитана скорость цилиндра, тогда как датчик давления дает информацию о силе цилиндра. Если в цилиндр встроены датчики, с помощью технологии LEO компании Hydroline можно рассчитать характеристики цилиндра и сравнить их с теоретическим сроком службы цилиндра.Узнайте больше о LEO здесь.

– Тони Хуттунен, менеджер по дизайну, Hydroline

Вся правда о смещении гидроцилиндров

У меня была короткая карьера в строительстве. Мы использовали старый гидравлический подъемник для надземных проектов, и у него была проблема: мы начинали день, глядя на нашу работу, и через час понимали, что балансируем на цыпочках, чтобы достичь того же уровня. Виноват вылет цилиндров. Подъемный цилиндр медленно втягивался, когда машина была выключена.При подъеме людей раздражает, что вы должны подниматься каждые полчаса, но смещение опасно, если подъемники используются для поддержки тяжелых грузов, и есть вероятность, что под ними могут находиться люди или оборудование. Это одна из причин, по которой при ремонте автомобилей и работе под автомобилем всегда следует использовать прочные опоры или блоки вместо гидравлического домкрата.

Гидравлическая анатомия

Член моей команды сказал мне, что лифт медленно тонет, потому что необходимо заменить поршневые уплотнения.В то время я не был инженером по тюленям, так что это звучало разумно. Теперь я знаю, что дрейф – это сложнее, и очень важно понять, отвечаете ли вы за конструкцию цилиндра. Гидравлические цилиндры состоят из двух основных компонентов: поршня, на который действует жидкость под давлением для создания силы и движения, и стержня, который передает силу и движение на механизмы (в моем случае, подъемную платформу) (рис. 1). В другом месте расположены клапаны, которые открываются и закрываются, контролируя поток жидкости в цилиндр.

Рисунок 1. Типовой гидроцилиндр

Как работает дрифт

Полностью снимаем поршень. Теперь мы имеем только стержень в отверстии, которое известно как цилиндр набегающего типа (рис. 2). Предположим, у нас есть безупречные клапаны и уплотнения штока без утечек. Если мы закроем оба клапана, нулевое масло может попасть в цилиндр или выйти из него.

Рисунок 2.Поршень снят – цилиндр поршневого типа

Поскольку перемещение штока изменяет объем жидкости внутри цилиндра (шток занимает место), жидкость ДОЛЖНА течь в цилиндр или из него, чтобы он мог двигаться.

Так как этого не может произойти, пока наши идеальные клапаны закрыты, шток не может двигаться. Это называется гидравлической блокировкой.

Как вы можете видеть с гидравлической блокировкой, плохие уплотнения поршня не вызовут смещения в нашем подъемнике. Потеря объема или утечка из цилиндра – вот что заставило нас медленно упасть на пол.В моей ситуации либо клапаны протекали, медленно уменьшая объем масла в цилиндре, либо негерметичные уплотнения штока (легче обнаружить) позволяли жидкости выходить из системы.

У этого сценария есть несколько предостережений. Мы предполагаем, что нефть несжимаема, что не совсем так. Поскольку масло сжимается и немного растягивается, шток будет перемещаться на небольшое расстояние при больших изменениях нагрузки (см. «Модуль объемной упругости гидравлического масла»). Это не дрейф, так как масло быстро достигает равновесия, и шток больше не перемещается.

Цилиндры одностороннего действия (рис. 3) являются исключением, поскольку масло, протекающее через поршень, покидает систему. Это похоже на протечку уплотнений штоков в цилиндрах двустороннего действия – происходит дрейф. Двусторонние цилиндры (рис. 4) также являются исключением, поскольку объем жидкости в цилиндре не изменяется при перемещении штоков. Обе эти системы требуют поршневых уплотнений с малой утечкой для предотвращения дрейфа.

Рисунок 3.Поршень одностороннего действия

Рисунок 4. Двусторонний цилиндр

Почему негерметичные поршневые уплотнения являются проблемой

Утечка через поршень не вызывает дрейфа, но может вызвать ряд других осложнений. Втягивание штока полностью зависит от уплотнения поршня, блокирующего давление от пересечения поршня; Я уже описывал, как простая закачка жидкости в одну сторону цилиндра без поршневого уплотнения приведет только к выдвижению штока.Использование давления жидкости для втягивания штока невозможно без уплотнения поршня.

При выдвижении штока или удержании нагрузки (клапаны открыты, гидравлический замок не применяется) утечка через уплотнение поршня позволяет медленно выравнивать давление с обеих сторон цилиндра. Как только это произойдет, эффективный диаметр поршня упадет до диаметра штока (рис. 5). Для того, чтобы толкать или поддерживать один и тот же груз, теперь требуется более высокое давление жидкости. Это может привести к повышению давления выше, чем рассчитана система, что приведет к срабатыванию предохранительных клапанов.

Рис. 5. Уменьшение эффективного диаметра поршня

Таким образом, негерметичное уплотнение поршня не вызывает дрейфа, но это плохо сказывается на эффективности и может повредить систему.

Комплектация сальника правого поршня

В системах с быстрой сменой циклов медленная утечка поршня может остаться незамеченной как крошечная потеря эффективности – давление меняется на противоположное до того, как значительное количество жидкости может вытечь через уплотнение и вызвать проблемы.С другой стороны, цилиндры, которые движутся медленно или должны оставаться в одном положении в течение длительного времени, имеют герметичные поршневые уплотнения.

В Parker мы видим самые разные области применения, и мы производим поршневые уплотнения разных стилей и материалов, чтобы покрыть все из них. Более мягкие материалы твердомера, такие как те, которые используются для наших PSP и Т-образных уплотнений, лучше подходят для герметичного уплотнения. Более твердые материалы по твердости, такие как наши уплотнения крышки BP и PTFE, более устойчивы к экструзии и дольше изнашиваются в приложениях с быстрым ходом.

Мы также предлагаем гибридные конструкции, такие как наш профиль CQ. В конструкции CQ используется стеклонаполненный ПТФЭ для снижения трения и долговечности, а также имеется резиновая вставка для уменьшения утечки.

Заключение

Смещение цилиндра является проблемой во многих гидравлических системах. Обычно это ошибочно принимают за выход из строя уплотнения поршня, но обычно это сочетание факторов, влияющих на клапаны. Понимание механики цилиндров жизненно важно для выявления основных причин отказа и проектирования систем, устойчивых к дрейфу.

Рекомендации по применению и выбору материалов основаны на доступных технических данных. Они предлагаются только в качестве предложений. Каждый пользователь должен провести свои собственные тесты, чтобы определить пригодность для своего конкретного использования. Компания Parker не дает никаких явных или подразумеваемых гарантий относительно формы, соответствия или функций продукта в любом приложении.

Эта статья предоставлена ​​Натаном Уэллсом, инженером по приложениям, Отдел инженерных полимерных систем.

Избегайте протечки стеклоочистителя штока

Оптимальные характеристики уплотнения даже в условиях низкого давления с помощью уплотнения штока HL

Основы герметизации | Торцевое уплотнение

Что такое гидравлические цилиндры одностороннего и двустороннего действия | by VComp Inc

Если вам нужна мощность, нет ничего лучше гидроцилиндров, чтобы нанести большой удар. Это рабочая лошадка промышленного мира для самых тяжелых подъемников, освещения стадионов и транспортных средств, в том числе бульдозеров, самосвалов и самосвалов.

1. Цилиндр одностороннего действия выдвигается только под давлением насоса, а затем втягивается под весом груза или встроенной пружиной. Цилиндр двойного действия использует гидравлическую энергию как для выдвижения, так и для втягивания.
2. Простой способ отличить цилиндры – это посмотреть количество портов. Цилиндр одностороннего действия будет иметь один порт для подключения гидроцилиндров. Фитинги для гидравлических шлангов. Цилиндр двустороннего действия будет иметь ДВА порта. Первый порт – это то место, где будут прикрепляться фитинги для «выдвижения» (выдвижения) гидравлических шлангов, а во втором – «втягивающие» фитинги гидравлических шлангов.

Цилиндры одностороннего действия , Гидравлические цилиндры, Ремонт гидроцилиндров, Производители гидроцилиндров,

Гидравлический цилиндр одностороннего действия проще, поэтому требуется меньше обслуживания. При использовании только одной линии действие цилиндра полностью определяется давлением в этой одной линии. У них часто есть пружина или что-то подобное, чтобы толкать или втягивать шток поршня, но они могут полагаться на силу на конце, чтобы толкнуть его назад. Простота всегда хороша для оборудования, которое должно быть прочным и надежным.

Цилиндры двойного действия , Гидравлические цилиндры, Ремонт гидравлических цилиндров, Производители гидравлических цилиндров,

Цилиндр двойного действия чередует циклы подачи жидкости под давлением к обеим сторонам поршня и создает силы выдвижения и втягивания для перемещения штока поршня, позволяя больше контроль над движением. Использование системы управления, состоящей из 2-, 3-, 4-позиционного клапана, может потребоваться для достижения желаемого движения для вашего приложения.

Выбор типа цилиндра сводится к тому, какой уровень контроля вам нужен по сравнению с тем, что вы можете себе позволить.Если подъем тяжестей, так сказать, выполняется только в одном направлении, лучше всего подойдет гидравлический или пневматический цилиндр одностороннего действия. Если вы перемещаете деталь в двух направлениях и вам нужен полный контроль, лучше всего иметь гидравлический или пневматический цилиндр двойного действия.

Если у вас есть другие вопросы по цилиндрам одностороннего действия, , и , , цилиндры двустороннего действия, , , или вы хотите, чтобы мы помогли вам создать индивидуальный гидроцилиндр, свяжитесь с нами по электронной почте: connect @ maverickmachine.ca или свяжитесь с нами

Цилиндр двойного действия, Гидравлические шланги цилиндра одностороннего действия Фитинги, подвергнутые механической обработке детали, Цилиндр рулевой тяги Гидравлические цилиндры Ремонт гидроцилиндров Ремонт гидроцилиндров Ремонт гидроцилиндров Производители гидроцилиндров, Цилиндры из нержавеющей стали, Гидравлические цилиндры из нержавеющей стали Мастерская по ремонту цилиндров, Ремонт цилиндров вилочного погрузчика, Цилиндры вилочного погрузчика, Услуги гидравлики подъемников Подробнее здесь: Цилиндры одностороннего и двустороннего действия, Восстановление цилиндров

Гидравлические цилиндры Руководство по выбору | Инженерное дело360

Видео с подробным описанием рабочих характеристик. Видео предоставлено: AgriSupplyHowTo / CC BY-SA 4.0

• Ход- Расстояние, которое поршень проходит через цилиндр.
• Длина хода- Длина поршня. Длина варьируется от долей дюйма до многих футов.
• Рабочее давление – Диапазон рабочего давления определяет полный требуемый диапазон рабочего давления.
• Размер отверстия – Размер отверстия – это внутренний диаметр ствола.
• Материал корпуса – Обычно для корпуса выбираются алюминий, сталь, нержавеющая сталь и пластик.
• Диаметр штока – Диаметр штока определяет, какую нагрузку может выдержать поршень, прежде чем он прогнется. В таблице ниже показан минимальный диаметр стержня при различных условиях нагрузки. Открытая длина поршня, указанная в верхней части таблицы, обычно больше, чем длина хода цилиндра. Вертикальная шкала в английских тоннах (1 тонна = 2000 фунтов.)

Цифры в основной части таблицы представляют собой рекомендуемые минимальные диаметры стержней. Кредит изображения: Мид

Если шток поршня слишком мал, шток может прогнуться под действием нагрузки. Если шток поршня слишком большой, он будет иметь более высокую начальную стоимость, потребует более дорогостоящего монтажного приспособления и создаст высокие ударные силы конечного хода при применении с высокой скоростью. Большие штоки уменьшают полезную площадь поршня на конце штока, что приводит к меньшим усилиям втягивания.

Скорость – Скорость регулируется клапанами, которые регулируют поток гидравлического масла, входящего или выходящего из цилиндра. Цилиндры обычно могут работать с максимальной естественной скоростью. Эта максимальная скорость определяется размером цилиндра, размером порта, давлением воздуха, диаметром и длиной шлангов, а также нагрузкой, с которой работает цилиндр. Исходя из этой естественной скорости, пользователь может увеличить скорость или, чаще, уменьшить ее. Меньшие клапаны имеют более медленное движение цилиндра; однако максимальная естественная скорость этих цилиндров часто может быть достигнута с помощью клапана, который на один или два размера меньше размера порта цилиндра.

Сила – Сила зависит от диаметра поршня, но не прямо пропорциональна. Как правило, чем больше площадь поршня, тем большее усилие создается. Значения силы могут несколько отличаться в противоположных направлениях. Сила прямого хода (тяги) меньше, чем сила обратного хода (тяги) при гидравлическом приводе от той же подачи сжатой жидкости, из-за того, что эффективная площадь поперечного сечения уменьшается на площадь штока поршня. Соотношение между усилием на выходе, давлением и радиусом выглядит следующим образом:

F _τ = P (∏r ² )

Где:

F _τ – равнодействующая сила

P – нагрузка, распределенная давлением на поверхность

∏ – это число пи, примерно равное 3.14159

r радиус поршня

∏r ² представляет собой эффективную площадь поверхности поршня, на которую действует давление.

Instroke использует аналогичное уравнение для силы обратного хода; однако площадь поперечного сечения меньше площади поршня, поэтому соотношение с радиусом другое. Соотношение между силой, прилагаемой к прямому ходу, давлением, радиусом поршня и радиусом штока поршня выглядит следующим образом:

F _τ = P∏ (r ₁ ² – r ₂ ² )

Где:

F _τ – равнодействующая сила

P – нагрузка, распределенная давлением на поверхность

∏ – это число пи, примерно равное 3.14159

r ₁ – радиус поршня

r ₂ – радиус штока поршня

В гидроцилиндрах усилие можно легко умножить или разделить по всей системе. Это широко известно как обмен силы на расстояние, и его можно увидеть во многих других механических системах. Для этого в гидравлических системах размеры поршня и цилиндра должны быть изменены относительно друг друга. Как видно из изображений ниже, поршень справа имеет площадь в девять раз больше, чем поршень слева.Это означает, что на каждые девять единиц силы, приложенных к поршню слева, поршень справа перемещается на одну единицу.

Гидравлическое умножение. Кредит изображения: Как все работает. Корректировки автора

Конфигурация цилиндра

Выбор конфигурации цилиндра: простая конфигурация или телескопическая конфигурация.

• A простой конфигурации Гидравлический цилиндр состоит из единого цилиндрического корпуса и внутренних компонентов.
• Телескопическая конфигурация В гидроцилиндре используются «телескопические» цилиндрические корпуса для увеличения длины цилиндра. Ряд гидравлических трубок вложены друг в друга подобно телескопическим рукавам. Они используются для обеспечения большого общего хода на выходе с 6 ступенями или втулками. Цилиндры телескопической конфигурации используются в различных сферах, где требуется использование длинных цилиндров в условиях ограниченного пространства. Телескопические цилиндры представляют собой цилиндры одностороннего действия и втягиваются под действием силы тяжести.

Телескопический цилиндр. Кредит изображения: Hyco Canada

Цилиндр Действие

Гидравлические цилиндры могут быть одинарного или двойного действия.

Гидравлический цилиндр простого действия находится под давлением для движения только в одном направлении. Это простой и недорогой дизайн. По окончании работы масло сбрасывается и возвращается в резервуар для жидкости. Поршень возвращается в исходное положение под действием внешней силы, например силы тяжести или сжатой пружины.

Гидравлический цилиндр двойного действия может перемещаться в горизонтальной (ось x) плоскости, вертикальной (ось y) плоскости или вдоль любой другой плоскости движения. В этой конструкции используется гидравлическая жидкость под давлением для выдвижения и втягивания штока поршня. Для этого требуются отверстия для жидкости на обоих концах привода, чтобы масло направлялось с обеих сторон к поршню.

Варианты монтажа

Возможные варианты монтажа: фланец, цапфа, резьба, скоба или проушина и ножка.Место крепления может быть колпачком, головкой или промежуточным. Важно выбрать правильный стиль монтажа, поскольку при определенных стилях монтажа торцевые крышки цилиндра с поперечной рулевой тягой могут смещаться, вызывая потерю жидкости и давления.

Фиксированные типы монтажа, такие как передний и задний фланцы, резьбовые боковые резьбовые соединения и крепления на лапах, позволяют закрепить привод на плоской поверхности. При использовании фиксированного крепления важно убедиться, что нагрузка не оказывает на поршень боковых сил, которые могут вызвать износ внутри цилиндра.Боковая нагрузка сокращает срок службы и приводит к неустойчивому движению цилиндров.

Поворотные опоры, включая задний шарнир, шарнирные опоры для глаз и опоры на цапфах, допускают перекос, поскольку привод может поворачиваться или поворачиваться по дуге.

Приложения

Гидравлические цилиндры используются во многих отраслях промышленности, включая сельское хозяйство, военную и правительственную, нефтегазовую, пожарную и спасательную. Они легко подбираются по размеру и имеют прочную конструкцию, поэтому их можно использовать в различных приложениях и средах.

Стандарты

A-A-52410 – Пыльник, пыле- и влагозащитный уплотнитель: гидроцилиндр тормозного механизма, синтетический каучук

AWS D14.9 / D14.9M – Спецификация сварки гидроцилиндров

BS ISO 10100 – Гидравлическая жидкость – цилиндры – приемочные испытания

ресурсов

Как выбрать воздушные баллоны

Как работают гидравлические машины – основная идея

Кредит изображения: Бейли | Грейнджер

Инженерные калькуляторы, относящиеся к гидроцилиндрам

Свойства цилиндра; Свойства полого цилиндра
Читайте мнения пользователей о гидравлических цилиндрах

Как работает гидроцилиндр

Введение и история гидроцилиндров

В управлении движением жидкости нет ничего нового, на протяжении десятилетий это явление использовалось для выработки энергии.Гидравлическая энергия – это термин, первоначально образованный от идеи, что в древности люди использовали воду для нажатия рычагов и поворота колес. Этот принцип до сих пор применяется для создания мощных сил. Французский физик Блез Паскаль заметил, что определенное количество жидкости прикладывает одинаковую силу во всех направлениях и что этими силами можно управлять. Позже, в 1795 году, Джозеф Брамах запатентовал первый гидравлический пресс. Позже было замечено, что масло лучше гидравлической жидкости, чем вода. Благодаря своим определенным свойствам, таким как большая плотность, не вызывает коррозии, выдерживает более высокие нагрузки и сопротивляется испарению.Гидравлическая мощность с каждым годом растет. Многие приложения включают, например, строительство небоскребов, подъемных кранов, шасси самолетов, перемещение тяжелых предметов, добычу полезных ископаемых, бурение и производство.

Гидравлические цилиндры – это линейные приводы, которые используют давление жидкости для противодействия движению под нагрузкой. Это устройство также помогает толкать и тянуть груз. Они обеспечивают движение жидкости по прямой. Их также называют исполнительными механизмами. Гидравлический цилиндр – это фактически устройство, которое преобразует энергию давления в механическую энергию.Они используются для передачи энергии. Выходная мощность зависит от падения давления вокруг привода, скорости потока и общего КПД. Существуют различные типы гидроцилиндров, например,

• Цилиндры одностороннего действия
• Тандемные цилиндры
• Цилиндры двойного действия
• Телескопические цилиндры
• Цилиндры со сквозным штоком
• Рабочие цилиндры

Рабочие и части гидроцилиндров

Перед эксплуатацией необходимо учесть некоторые характеристики гидроцилиндров.Типа цилиндра, диаметра отверстия, хода, максимального рабочего давления и диаметра штока. Диаметр отверстия – это диаметр цилиндра, а диаметр штока – это диаметр поршня в цилиндре. Ход – это расстояние, которое поршень проходит по цилиндру. Длина сток может соответственно меняться и составлять доли дюйма или несколько футов. Максимальное рабочее давление – это давление, которое цилиндр может выдержать или выдержать. Вся мощность гидроцилиндра зависит от типа используемой в нем гидравлической жидкости.Наиболее часто используемая гидравлическая жидкость – это масло.

Части гидроцилиндров включают

Цилиндр : это основной корпус цилиндра, используемый для удержания давления. Цилиндры имеют гладкую поверхность изнутри, долговечны в использовании, обладают высокой прочностью, коррозионной стойкостью и допуском высокой точности.

Основание цилиндра : также называется крышкой цилиндра. Он используется для герметизации камеры давления с одного конца. Напряжение изгиба определяет размер крышки.Эти крышки могут быть приварены к корпусу или соединены с помощью болтов, резьбовых соединений или стяжных шпилек.

Поршень : Поршень разделяет две зоны давления внутри цилиндра. Расширение и втягивание цилиндра происходит из-за разницы давлений между двумя сторонами поршня.

Шток поршня : Шток поршня служит связующим звеном между гидравлическим приводом и компонентом машины, выполняющим работу. Он очень точен и отполирован, чтобы предотвратить утечку и обеспечить подходящее уплотнение.

Сальник и уплотнение

Область, на которой устанавливается уплотнение и головка цилиндра, называется сальником. Этот фитинг предотвращает утечку масла из-за давления. Утечка обычно возникает между штоком и головкой блока цилиндров. Уплотнения бывают многих типов, и подходящий выбор уплотнения зависит от многих факторов, таких как рабочая температура, тип цилиндра, скорость цилиндра, рабочее давление, рабочее применение и среда. Чтобы удерживать жидкость под давлением в системе гидроцилиндра и поддерживать ее движение, требуется сложная конфигурация высокопроизводительных уплотнений двух основных категорий: (1) статические уплотнения и (2) динамические уплотнения

Как устроен гидроцилиндр Работа?

Мощность гидроцилиндра зависит от используемой гидравлической жидкости, поскольку большую часть своей мощности он получает от этой жидкости.Наиболее часто используемая гидравлическая жидкость – это масло. Поршень соединен со штоком поршня и движется вперед и назад. Это устройство находится внутри цилиндра. Один конец ствола закрыт крышкой, а другой конец – сальником. Шток поршня выходит из цилиндра через сальник. Между цилиндром находятся две части. Они разделены штоком поршня. Одна из них – это верхняя часть изгиба или головная часть, а другая – нижняя часть изгиба или крышка. Монтажные приспособления обеспечивают соединение между цилиндром и машиной, которая тянет и толкает.Цилиндр – это сторона двигателя гидравлической системы, а гидравлический насос – сторона генератора гидравлической системы. Насос обеспечивает постоянный поток масла для перемещения поршня в цилиндре. Поршень выталкивает масло из другой камеры обратно в резервуар. Когда масло поступает из нижнего конца во время хода выдвижения, а давление на другом конце почти равно нулю, тогда сила, прикладываемая к штоку поршня, составляет:

F = P. A
Где, A = площадь поршня, P = давление в цилиндре.

Гидравлические цилиндры обеспечивают толкание и тягу, выдвигая и втягивая шток поршня. Благодаря этому механизму он приводит в движение внешнюю нагрузку по прямолинейному пути. Гидравлические двигатели используются для непрерывного углового перемещения. Для полуугловых перемещений мы используем поворотные приводы. В цилиндрах двустороннего действия поршень покрыт прикрепленным к нему штоком, и из-за такой конструкции существует разница сил между двумя сторонами поршня. Эта разница сил возникает, когда цилиндр меняет входное и выходное давление.Усилие, прилагаемое для хода втягивания, может быть уменьшено, когда площадь поверхности стержня уменьшается. Когда масло закачивается в конец штока и оно течет обратно в резервуар через конец крышки без какого-либо давления, тогда на конце штока давление жидкости равно тяговому усилию / (площадь поршня – площадь штока поршня).

Гидравлические цилиндры обеспечивают толкание и тягу, выдвигая и втягивая шток поршня.