Устройство цилиндра гидравлического – Назначение, типы, устройства, принцип действия гидроцилиндров. Формулы усилия, скорости и времени перемещений. Графическое обозначение на схемах

Содержание

устройство и составляющие, принцип работы и разновидности, маркировка и применение

Современный мир пестрит множеством технических систем и средств, которые помогают облегчить жизнь человека вот уже не один десяток лет. Причём многие из них настолько вошли в обиход, что мы не замечаем уже их присутствия, но при этом они выполняют важную работу, с которой человек не справился бы в одиночку. Это особенно характерно для механических видов работ, которые преобладают в промышленности.

К таким средствам можно отнести гидроцилиндры. Их область применения очень широка, а конструкция достаточно проста.

Устройство гидроцилиндра

Типовые составляющие

Гидроцилиндр — это объёмный гидравлический двигатель, совершающий обратно-поступательные движения, преобразующий гидравлическую энергию рабочей жидкости в механическую. В зависимости от особенностей условий, в которых он должен работать, его устройство может несколько отличаться, но типовые составляющие сохраняются.

Как видно на схеме, конструкция гидравлического цилиндра проста. Корпус гильзы, гидропоршень, шток выполняются из металла, так как на них приходится большая нагрузка. Штоковое уплотнение, поршневое уплотнение, грязесъёмник изготавливаются из маслостойкой резины, потому что в качестве рабочей жидкости используется масло.

Полость, в которой находится шток, называют штоковой, где же расположен поршень — поршневой. Рабочая жидкость не должна перетекать из поршневой полости в штоковую, для предотвращения этого используются уплотнения.

Принцип работы

Принцип работы гидроцилиндра, как отмечалось ранее, основан на преобразование энергии, то есть жидкость под давлением подаётся в поршневую полость и передаёт усилие на поршень со штоком. Управление подачей жидкости осуществляется распределителем, который входит в состав любой гидросхемы. Задняя и передняя проушины служат для закрепления гидроцилиндра в рабочем положении.

Разновидности двигателей

По положению штока:

  1. Однопозиционные.
  2. Двухпозиционные.

По виду рабочего звена:

  1. Плунжерные.
  2. Мембранные.
  3. Поршневые.
  4. Сильфонные.

Поршневые:

  1. С использованием одностороннего штока.
  2. С двухсторонним штоком.

По характеру хода поршня:

  1. Телескопические.
  2. Одноступенчатые.

С учётом условия торможения:

  1. Без торможения.
  2. С торможением.

Маркировка по ГОСТ

Из-за большого количества типов и видов гидроцилиндров была принята их стандартизация в соответствии с ГОСТ 2 Г52-1-86. Форма обозначения шифров по ГОСТ состоит из девяти знаков:

  1. Тип гидравлического цилиндра (1 – поршневой, 2 – плунжерный, 3 – телескопический).
  2. Направление действия (1- одностороннего, 2 – двухстороннего).
  3. По возможности торможения (1 – без торможения, 2 – с торможением).
  4. Способ крепления (1 – на лапах, 2 – фланцевый, 3 – на проушинах, 4 – на цапфах, 5 – с закладными полукольцами и резьбой на штоке, 6 – с приваркой задней крышки и резьбой на штоке).
  5. Диаметр поршня в миллиметрах.
  6. Диаметр штока в миллиметрах.
  7. Величина хода в миллиметрах.
  8. Климатическое исполнение.
  9. Категория размещения.

Назначение и область применения

Гидроцилиндры позволяют использовать значительные усилия для перемещения объектов в разных плоскостях при условии достаточно малых габаритов конструкции таких систем, поэтому область их применения достаточно обширна.

Наиболее распространёнными устройствами, в которых используются гидравлические цилиндры, являются: пресса, гидродомкраты.

Ниже представлена гидросхема пресса с использованием гидроцилиндра одностороннего действия.

Экспликация:

Резервуар для рабочей жидкости.

  1. Вентиль.
  2. Плунжер пресса.
  3. Рабочий цилиндр.
  4. Трубопровод.
  5. Манометр.
  6. Клапан нагнетательный.
  7. Плунжер насоса.
  8. Цилиндр насоса.
  9. Клапан всасывающий.

Прессы используются при производстве вина для отжима жмыха уже довольно долгое время. Они позволяют экономить время и обрабатывать большие объёмы виноградных ягод. Можно также встретить их в установках, которые предназначены для отжима оливкового и подсолнечного масел.

Гидродомкраты широко применяют в автомастерских.

Следует отметить, что использование гидравлических цилиндров зависит от давления, которое развивается насосом, а также от вида рабочей жидкости. Состав этой жидкости и ее физико-химические параметры должны обеспечивать сохранение стенок корпуса в исправном состоянии даже при попадании воды в неё.

Любой гидравлик скажет вам, что гидравлический цилиндр для пресса можно сделать своими руками из старого гидравлического домкрата, так как он фактически является простейшим гидроцилиндром. Это хорошо видно на его разрезе.

Гидравлические цилиндры благодаря своей простоте и надёжности конструкции, возможности использовать их в условиях ограничений по габаритам заняли весомое место среди механических систем, которые использует человек в своём обиходе. Сфера их применения весьма обширна: промышленность, автотранспорт, пищепром, строительство и др. Фактически они стали незаменимы и держат свою позицию уже много десятков лет.

obrabotkametalla.info

Гидроцилиндры - схемы, конструкция и принцип действия. - 25 Июня 2015





Гидроцилиндры

К объемным гидродвигателям относятся:
- гидромоторы, использующие энергию потока жидкости и сообщающие выходному валу неограниченное вращательное движение;
- гидроцилиндры, сообщающие выходному звену поступательное движение;
- поворотные гидродвигатели, сообщающие выходному валу ограниченное вращательное движение.


Рис. 3.54. Схема гидроцилиндра:
а — одностороннего действия о возвратной пружиной; б — двустороннего действия с управлением по дифференциальной схеме

Гидромоторы описаны в пи. 3.15—3.23, посвященных обратимым роторным гидромашинам, которые могут использоваться как насосы и как гидромоторы.
Гидроцилиндры широко применяют во всех отраслях техники и особенно часто в строительных, землеройных, подъемно-транспортных, дорожных машинах, а также в технологическом оборудовании — металлорежущих станках, кузнечно-прессовых машинах. Гидроцилиндр одностороннего действия (рис. 3.54, а) имеет плунжер 1, перемещаемый силой давления жидкости в одну сторону. Обратный ход плунжера совершается под действием внешней силы F, если она действует непрерывно, или пружины 2. Единственное наружное уплотнение плунжера состоит из основного 3 и грязезащитного 3' уплотняющих элементов. Гидроцилиндр двустороннего действия (рис. 3.54, 6) имеет поршень 4 со штоком 5, уплотненные внутренним 6 и наружным 7 уплотнителями. Разница полной S и кольцевой 6" площадей поршня ведет к различию в используемом давлении /) при перемещении влево и вправо, если преодолеваемая внешняя сила F одинакова. Если к цилиндру подводится постоянный расход Q, то разница площадей приводит в зависимости от направления перемещения к различию скоростей движения поршня.

Для устранения этих явлений, когда они нежелательны, такие гидроцилиндры включают при помощи золотника по дифференциальной схеме (см. позиции I и II), при которой штоковая полость 8 непрерывно соединена с питающей линией 9. Если при этом S' = 6/2, то при движении вправо (позиция золотника I) и влево (позиция золотника II) скорость v = Q/S' и сила F =» = pS' будут одинаковы. Для получения полной симметрии сил и скоростей применяют гидроцилиндры с двусторонним штоком (рис. 3.55) с одним внутренним 1 и двумя 2 и 3 наружными уплотнениями. В этом случае конструкция с закрепленным штоком (рис. 3.55, а) в полтора раза короче, чем конструкция с закрепленным цилиндром (рис. 3.55, б). Количество уплотнений, являющихся источниками трения и местами наружных и внутренних утечек определяет объемный и механический КПД гидроцилиидра, а также его надежность. С этой точки зрения из рассмотренных меньший КПД при прочих равных условиях имеет гидроцилиндр с двусторонним штоком.
Схема трехскоростного гидроцилиндра с двумя уровнями развиваемой силы показана на рис. 3.56. Такие гидроцилиндры распространены в прессовом оборудовании. Быстрый ход сближения со скоростью vx = Q/Sl (Sг — площадь внутреннего цилиндра 4) осуществляется заполнением полости через подвод 1 при линиях 2 и 5, соединенных с областью слива. Рабочий ход с малой скоростью v2 = Q/(Si + 62) на коротком пути осуществляется при питании полостей 4 и 6 через подводы 1 и 2. При этом цилиндр, используемый при максимальной рабочей площади, развивает максимальную силу F — р (S1 + 62) при наименьшем давлении р. Быстрый возвратный ход со скоростью v3 = Q/S3 производится при заполнении полости 5 через линию 3, линии 1 и 2 при этом соединены с областью слива.
Телескопические гидроцилиндры (рис. 3.57) применяют в случаях, когда желаемый ход превышает допустимую установочную длину гидроцилиндра. Выдвижение секций цилиндра, если он питается через линию 1 от источника постоянного расхода Q (например, объемный насос) будет происходить с разными скоростями и,

geyz.ru

Что такое цилиндр гидравлический для пресса?

Действие обширной группы механического силового оборудования основано на функции гидравлических цилиндров. В некотором роде получается приводная система, которая при минимальных затратах реализует рабочий цикл. Агрегаты, в которых интегрируются подобные узлы, используются в промышленности, строительстве, а также в частных хозяйствах. Большое распространение получил гидравлический цилиндр для пресса, оказывающего давление на тот или иной материал. Это может быть и утилизирующий станок, и матричные устройства в промышленности, и производственные линии, уплотняющие заготовочные смеси.

Конструкция и принцип работы

Суть любой гидравлической машины основана на оказании давления жидкостью на поршень, который располагается в цилиндре. Металлический шток цилиндра гидравлического обеспечивает циклическую работу агрегата, транслируя рабочий момент на конечного получателя энергии. В случае с прессом результатом рабочего момента будет силовое давление, подаваемое на уплотняющую платформу. Например, массивные прессовочные панели в мусороперерабатывающих машинах обеспечивают компактное трамбование макулатуры, металлических и других отходов.

Отдельного внимания заслуживает участок выработки усилия. Как уже отмечалось, давление формируется подачей жидкости на поршень. В качестве активного вещества может выступать и обычная вода, но в мощных системах применяется специализированное масло. При этом цилиндр гидравлический может приводиться в действие и ручным усилием, и электродвигателем, который автоматически нагнетает давление через жидкость.

Разновидности агрегатов

Распространены два варианта гидроцилиндров. Это двух- и односторонние агрегаты, имеющие принципиальные эксплуатационные различия. Более эффективными и функциональными считаются двухсторонние механизмы, в которых жидкостью обеспечивается ход поршня в обе стороны. Это сложный цилиндр гидравлический, который взаимодействует с подключаемой магистралью для слива и обновления воды или масла. Соответственно, одностороннюю гидравлику можно рассматривать как более простой механизм. В этом случае жидкость создает только усилие в одну сторону, после чего поршень возвращается на место специальными приспособлениями – как правило, пружинами.

Основные характеристики

Технико-эксплуатационные параметры применительно к цилиндровым гидравлическим узлам можно разделить на две группы – обеспечивающие силовой потенциал и конструкционные. Главная характеристика, которая определяет цилиндр гидравлический с точки зрения эффективности, – это именно силовая нагрузка. Давление варьируется от 2 до 50 т. Минимальные значения нагрузки до 10 т способны обеспечивать односторонние агрегаты, а свыше – двухсторонние.

В плане конструкционных значений важно учитывать ход штока и его диаметр. Ход в среднем составляет 150-400 мм, а диаметр – порядка 40 мм. Эти данные не имеют особого значения в отношении производительности, если изначально усилие соответствует требованиям к нагрузке, однако их важно учитывать для обеспечения возможности последующей интеграции в рабочий комплекс. Например, цилиндры гидравлические силовые с большим рабочим ходом могут не подойти для скромной по размерам станции переработки отходов. И наоборот, при оснащении промышленной подъемной машины нет смысла искать компактный цилиндр, поскольку с большей вероятностью такая модель не сможет обеспечить достаточное усилие.

Производители гидроцилиндров

Качественные цилиндры для разных нужд выпускаются под марками Ombra, JTC, Trommelberg и др. В семействах этих компаний можно найти и агрегаты для оснащения небольших автомастерских, и промышленные установки, создающие усилие в десятки тонн. Также на отечественном рынке широко представлены модели предприятия «Сорокин» в разных модификациях. При этом российский цилиндр гидравлический обойдется дешевле, но обеспечит тот же эксплуатационный эффект. Другое дело, что компания, скорее, ориентируется на низший и средний сегменты – преимущественно гидроцилиндры с нагрузкой порядка 10 т. Впрочем, ограничения по силе воздействия компенсируются конструкционной гибкостью. Такие механизмы можно использовать и в качестве самостоятельного функционального аппарата, и как оснастку в составе более крупных производительных машин.

Дополнительное оснащение

Дополнительное оснащение для гидроцилиндров представляет собой устройства для оптимизации управления, светотехнические приборы, а также системы безопасности. Выбор того или иного устройства определяется условиями эксплуатации механизма. Зачастую приобретаются светодиодные фонари, благодаря которым оборудование может эксплуатироваться в любое время суток. К тому же наличие защищенной подсветки может потребоваться на случай, если планируется внеплановый ремонт гидравлических цилиндров, который нередко предполагает регулировочные операции с подключением насосов или коррекцией пружин. В более сложных конструкциях нередко используют и электронные панели управления, которые автоматически контролируют подачу рабочей жидкости в насосную группу гидравлической системы.

Заключение

Работоспособность подъемных прессовочных механизмов во многом определяется действием поршней, приводящих функциональные компоненты в действие. Производительность, в свою очередь, напрямую определяет гидравлический цилиндр для пресса и его технические параметры. Как правило, чем больше размеры штока, тем выше КПД системы. Соответственно, для обслуживания крупных машин приобретаются габаритные цилиндры, способные не только привести в движение прессовочную платформу, но и оказать через нее достаточное усилие. Кроме непосредственно самой нагрузки, качество функции гидравлики определяется и алгоритмом работы, который уже будет зависеть от характера подключения и взаимодействия цилиндра со штоком.

fb.ru

Гидравлические цилиндры

Строительные машины и оборудование, справочник

Гидравлические цилиндры

Категория:

   Машины для строительства цементобетонных дорожных покрытий




Гидравлические цилиндры

Гидроцилиндры бывают одностороннего и двустороннего действия. Гидроцилиндры одностороннего действия способны развивать усилие под действием рабочей жидкости только в одном направлении — на выталкивание штока. Обратный ход совершается под действием силы тяжести поднятого устройства или машины. Шток гидроцилиндра двустороннего действия перемещается в двух противоположных направлениях под действием рабочей жидкости.

В гидроцилиндре одностороннего действия (рис. 62, а) поршень диаметром D перемещается вверх под действием давления р рабочей жидкости, поступающей в поршневую полость А от насоса через нижний канал в цилиндре. Штоковая полость Б через отверстие 5 в верхней крышке цилиндра связана с атмосферой, что уменьшает сопротивление движению поршня вверх. Через это отверстие также сливается рабочая жидкость, просочившаяся из полости А в полость Б. Поршень опускается под действием груза 6, а рабочая жидкость, поступившая в поршневую полость А за время подъема, сливается в бак через канал.

В машинах для строительства цементобетонных дорожных покрытий чаще всего применяют гидроцилиндры двустороннего действия (рис. 62,6). При подаче рабочей жидкости от насоса через канал 4 в поршневую полость А поршень под давлением жидкости поднимается, преодолевая силу сопротивления Р от поднимаемого устройства. Рабочая жидкость, находящаяся в штоковой полости Б цилиндра, сливается в бак через верхний канал 7. Если после подъема устройства соединить верхний канал с насосом, а нижний — с баком, поршень принудительно опустится.


Рис. 62. Принципиальные схемы гидравлических цилиндров: а — одностороннего действия, б — двустороннего действия:
1 — цилиндр, 2 — шток, 3 — поршень, 4, 7 — нижний и верхний каналы, 5 — отверстие для выпуска воздуха, 6 — груз

Скорость подъема или опускания штока гидроцилиндра при данном диаметре поршня зависит только от объемной подачи насоса: чем больше рабочей жидкости поступает в полость цилиндра в единицу времени, тем быстрее перемещается шток.

Из формул следует, что скорость движения поршня вверх меньше, а сила, действующая на поршень при подъеме, больше чем при опускании, так как действие рабочей жидкости оказывается на большую площадь. Подъемную силу и скорость движения можно сделать одинаковыми, если на поршни установить штоки с обеих сторон. Однако такие гидроцилиндры применяют редко.

В соответствии с ГОСТ 6540—68 основными параметрами гидроцилиндров являются внутренний диаметр цилиндра, диаметр штока, ход поршня и номинальное давление рабочей жидкости. Стандартом предусмотрены следующие ряды значений этих параметров: для диаметра цилиндра— 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 мм; для диаметра штока — от 4 до 600 мм; для хода поршня — от 4 до 3750 мм; для давления рабочей жидкости — 2,5; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80 МПа.

В дорожных машинах чаще всего используют гидроцилиндры двустороннего действия с шарнирным креплением на проушине со втулкой скольжения или на проушине с шарнирным подшипником.

На рис. 63 показан унифицированный гидроцилиндр с креплением на проушине и шарнирным подшипником. Гидроцилиндр состоит из цилиндра, изготовленного из толстостенной трубы с тщательно обработанной и отполированной внутренней поверхностью, двух крышек: передней и задней. Переднюю крышку навертывают на трубу и фиксируют фасонной контргайкой, а заднюю припаривают к трубе. В переднюю крышку запрессована втулка, которая служит направляющей для штока. Внутри цилиндра перемешается поршень, на наружной части которого установлены манжеты для уплотнения по внутренней поверхности цилиндра.

Место насадки поршня на конец штока также уплотнено резиновым кольцом, установленным в канавке штока. Поршень крепят на штоке корончатой гайкой, навинчиваемой на резьбовой конец штока, и шплинтом. Поверхность штока выполняют шлифованной и хромированной. Уплотняют шток в передней крышке манжеты в сочетании с резиновым кольцом 3 круглого сечения. При такой системе уплотнения штока основная нагрузка воспринимается манжетой, а уплотнительное кольцо с большим предварительным натягом обеспечивает герметичность подвижного соединения при небольшом давлении.

Грязесъемник препятствует попаданию пыли и грязи в полость цилиндра. Для предотвращения жесткого удара в конце хода поршня о крышки в гидроцилиндре предусмотрены передний и задний демпферы. Задний демпфер выполнен в виде конусного хвостовика штока, который при опускании поршня входит в просверленное цилиндрическое отверстие в задней крышке. Благодаря этому создается сопротивление рабочей жидкости, выходящей из цилиндра, замедляется ход поршня в конце опускания и предотвращается его удар о заднюю крышку. Передний демпфер в виде двух кольцевых деталей срабатывает при выдвижении штока и служит обратным клапаном, пропуская рабочую жидкость в штоковую полость через торцовый зазор и выполненные в нем

продольные пазы. К концевой части штока, выходящего за крышку гидроцилиндра, крепят на резьбе проушину, соединяемую с приводным механизмом или поднимаемым устройством. На задней крышке цилиндра предусмотрена проушина с шарнирным подшипником скольжения для присоединительного пальца. В крышках гидроцилиндра выполнены резьбовые отверстия для подвода и отвода рабочей жидкости.

Читать далее: Механизмы распределения и управления гидроагрегатами

Категория: - Машины для строительства цементобетонных дорожных покрытий



Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru

Гидравлический поршень: устройство, принцип работы

Неотъемлемой частью любой гидравлической системы является гидравлический поршень. Он выполнен в форме цилиндра. Деятельность поршня заключается в выполнении возвратно-поступательных движений в специальной гильзе. Основной функцией гидравлического поршня является превращение механической энергии в энергию давления жидкости и наоборот.

Схема гидравлического поршня

Поршни бывают как цельной конструкции, так и состоящие из нескольких составных частей. В него могут входить такие детали как шток, уплотнительные и направляющие кольца. Сфера применения довольно обширна, они применяются в различных гидроцилиндрах и насосах.

Основной функцией поршня является регулирование объема, а также давления в поршневой камере.

Устройство гидравлического поршня

Есть два характерно разных вида поршней:

  • Поверхность механизма является скользящей и непосредственно контактирует с поверхностью гильзы. Такие устройства изготавливаются из антифрикционных веществ латунь, фторопласт и бронза.
  • Наиболее востребованными видами являются поршни, в которых по гильзе скользят специальные направляющие и уплотняющие кольца. В корпусе такого устройства делаются специальные канавки под эти кольца. Механизм в таком случае изготавливается из стали.

Гидравлический поршень

Для борьбы с протечками в цилиндре используется кольца и манжеты. При одновременно высоком давлении со стороны штока и со стороны поршневой полости, устанавливаются 2 уплотнительных кольца или манжеты, работающие в разные стороны. Если оно оказывается с 1 стороны, то обычно ставится всего одна манжета.

Принцип работы гидравлического поршня

Принцип работы гидравлического поршня

Можно выделить два основных принципиально разных вида работы:

  • В гидроцилиндре. Рабочая жидкость поступает в полость гидравлического цилиндра и оказывает нажим с определенной силой на поршень. В результате чего он двигается в нужном для гидросистемы направлении, и выполняет функцию преобразования гидравлической энергии в механическую. Протеканию жидкости из поршневой камеры в штоковую, при высоком давлении, препятствуют специальные уплотнители.
  • В гидронасосе. Здесь сперва мы совершаем механические движения. В результате которых мы оказываем давление на рабочую жидкость при помощи механической энергии, рабочая камера уменьшается и жидкость уходит в систему нагнетания. Далее мы совершаем обратное движение в результате рабочая камера увеличивается, и происходит всасывание жидкости через систему подачи.

 

То что вам предлагает Яндекс

То что вам предлагает Google



gidropnevm.ru

Назначение, типы, устройства, принцип действия гидроцилиндров. Формулы усилия, скорости и времени перемещений. Графическое обозначение на схемах

Исполнительные двигатели гидравлических приводов являются потребителями гидравлической энергии. Все гидравлические исполнительные двигатели подразделяют на три класса:

двигатели для осуществления возвратно-поступательных движений,

двигатели для осуществления вращательных движений,

двигатели для осуществления возвратно-вращательных (качательных) движений.

 

Гидродвигатели возвратно-поступательных движений (гидравлические цилиндры). Для осуществления возвратно-поступательных прямолинейных движений в гидроприводах применяют гидравлические силовые цилиндры (гидроцилиндры), которые отличаются большим многообразием конструктивных схем и исполнений. В этом многообразии решений можно выделить три типа конструктивных схем, которые в той или иной форме используют во всех гидроцилиндрах: симметричные, несимметричные и плунжерные схемы.

В симметричных гидроцилиндрах рабочие площади поршня в обеих полостях цилиндра одинаковы за счет использовании двух равных по диаметру штоков (рис.1, а). Их часто называют двухшточными или двухстороннего действия и с двухсторонним штоком.

Гидроцилиндр состоит из собственно цилиндра (гильзы) 1 поршня 2, штоков 3, крышек 4 и уплотнений 5. При подаче жни кости через отверстие А в левую полость цилиндра она давит на поршень, который будет двигаться вправо, вытесняя жидкость из правой полости в отверстие Б. При подаче жидкости в правую полость через отверстие Б поршень сместится влево,вытеснив жидкость из левой полости через отверстие А.

 

Рис.1 Конструктивные схемы гидроцилиндров.

 

Основными параметрами, которые характеризуют любые гидроцилиндры, являются тяговая сила (сила, которую может преодолеть поршень со штоком при своем движении), длина хода поршня, а также рекомендуемая номинальная скорость движения.

У симметричных цилиндров тяговая сила при движении в обе стороны одинакова и без учета потерь на трение

где р — давление рабочей жидкости в полости гидроцилиндра;

D — диаметр гильзы цилиндра; d — диаметр штока; S — рабочая площадь поршня.



 

Диаметры цилиндров и штоков, а также ход поршня при проектировании необходимо назначать в соответствии с рекомендациями ГОСТ 14063—68.

Скорость движения поршня

где Q— поток жидкости, подаваемой в полость гидроцилиндра.

Подвод жидкости в полости цилиндра может осуществляться не только через крышки цилиндров, как показано на рис. а, но и другими способами, например через каналы, выполненные в штоках (рис. 1, 6). Этот способ очень удобен, если при работе гидроцилиндра движется сам цилиндр, а поршень со штоками закреплен неподвижно. На рис. 1, в, г показаны способы подвода жидкости через отверстия в гильзе цилиндра. Может быть использован и комбинированный способ, когда жидкость подводится в одну полость через крышку, а в другую — через гильзу или шток.

Несимметричными гидроцилиндрами называют такие, у которых рабочие площади поршней в обеих полостях различны. К ним относятся одношточные гидроцилиндры или двухстороннего действия и с односторонним штоком (рис. 1, в) и двухшточные с разными диаметрами штоков (рис. 1, г). Часто такие исполнительные двигатели называют дифференциальными гидроцилиндрами.

У несимметричных цилиндров тяговые силы при движении поршня влево или вправо различны, поскольку рабочие площади поршня не равны между собой. Их определяют по известным зависимостям

Таким образом, при движении вправо (рис. 1, в) поршень может преодолеть большее усилие, чем при движении влево. Отличаться будут и скорости движения поршня в ту и другую сторону, причем при движении влево скорость V2 будет больше скорости V1

Аналогичное неравенство можно написать и для несимметричного Цилиндра (рис. 1, г):

Несимметричные цилиндры обладают одной примечательной особенностью: возможностью получать быстрые хода. Если полости такого цилиндра соединить с напорной магистралью (см. рис. 1, в), то поршень будет двигаться вправо со скоростью V3, преодолевая силу F3:

Иначе можно сказать, что скорость и сила зависят от диаметра штока: чем он меньше, тем больше скорость и тем меньше сила. Эту особенность часто используют для осуществления быстрого подвода вправо и отвода влево. Если принять, например, d = 0.707D, то V2=V3=2V1. но при этом F1=2F2=2F3

Плунжерные гидроцилиндры (рис. 2) выгодно отличаются от рассмотренных симметричных и несимметричных тем, что в них не надо точно обрабатывать внутреннюю поверхность гильзы 2, причем она может иметь любую форму в поперечном сечении. Тем самым они более технологичны и дешевы. Однако им присущи некоторые недостатки. К ним относятся небольшая тяговая сила F, зависящая от диаметра d плунжера 1, необходимость устройств для возврата плунжера после совершения им рабочего хода (с помощью пружин растяжения 3 или сжатия 4, рис. 3, а. б) и направляющих втулок 5 (рис. 3, в) во избежание перекоса при совершении движений. Если плунжерный цилиндр совершает рабочий ход только вверх (рис. 3, в), то обратный ход может совершаться за счет силы тяжести плунжера и связанных с ним узлов оборудования.

 

Рис. 2 Конструктивные схемы плунжерных цилиндров.

На рис. 3, г показана конструктивная схема плунжерного цилиндра, способного совершать возвратно-поступательные движения. В нем подвижным элементом является сама гильза 2, а подвод жидкости осуществляется через неподвижные плунжеры 1.

На базе несимметричных и плунжерных цилиндров созданы специальные исполнительные гидроцилиндры: суммирующие, телескопические, мембранные и сильфонные.

Суммирующие гидроцилиндры (рис. 3, а) предназначены для получения нескольких разных скоростей за счет алгебраического суммирования рабочих площадей гильзы 1, поршня 2 и штока 3. Если подавать поток жидкости лишь на вход А, а отверстия Б и В соединить со сливом, то получим скорость V1=4Q/(pd12). При подаче жидкости в канал Б, соединив другие каналы с баком получим скорость V2=4Q/(p(D2 - d12). Если напорную магистраль с потоком Q соединить с каналами А и Б, то получим скорость V3=4Q/(p(D2)< V2. Таким образом, соединяя каналы А, Б, В последовательно

или в комбинации с напорной магистралью, можно получить несколько разных скоростей

Рис. 3 Специальные гидроцилиндры.

исполнительного органа 2 в обе стороны движения. Соответственно будут разными и тяговые силы такого цилиндра.

Телескопические гидроцилиндры (рис. 3, б) позволяют получить увеличенный ход исполнительного органа при небольших габаритных размерах такого цилиндра за счет суммирования ходов всех входящих в него плунжеров 2—4. Длина такого гидроцилиндра в собранном состоянии не превышает длины корпуса 1. При подаче жидкости выдвигается на всю длину плунжер 2 вместе со всеми другими. Когда он упрется в крышку корпуса 1, начнет выдвигаться плунжер 3, затем плунжер 4. Число плунжеров, входящих друг в друга, может быть любым.

Мембранные гидроцилиндры (рис. 3, в) позволяют получить большие тяговые силы за счет больших эффективных площадей мембран при сравнительно небольшом ходе плунжера 1, зависящем от прогиба мембраны 2. Мембраны могут быть изготовлены либо из прорезиненной эластичной ткани, либо из металлической фольги.

Сильфоны(рис. 3, е) представляют собой цилиндры, изготовленные на основе гофрированных труб из прорезиненной ткани или металла (стали или бериллиевой бронзы). Наружный диаметр, достигает 200 мм. Тяговая сила зависит от среднего диаметра, равного полусумме наружного и внутреннего диаметров:

 

 

Давление рабочей жидкости может достигать 15 МПа (только для СИЛЬфОНОВ малых диаметров Dн). Ход таких цилиндров не может превышать 25% длины в незагруженном состоянии, причем на растяжение допускается 10% длины, на сжатие 15%. Поскольку такие цилиндры чувствительны к изменению нагрузки, их чаще всего применяют в различных измерительных и контрольных системах при малых ходах исполнительного органа.

При работе с жидкостями в гофрах сильфонов может собираться выделяющийся нерастворенный воздух или другой газ. Удаление его связано с большими трудностями, поэтому наиболее эффективна работа сильфонов в приводах с газовыми рабочими средами,

Действие гидравлических цилиндров связано с ударами поршня о крышки, что, во-первых, создает большой шум и, во-вторых, ограничивает СКОРОСТИ движения поршня. Борьба с этими недостатками гидроцилиндров ведется по пути создания различного рода тормозных устройств, встраиваемых в конструкцию гидроцилиндра или устанавливаемых вне его. Рассмотрим некоторые способы торможения, применяющиеся в конструкциях гидроцилиндров (рис. 4).

Рис. 4 Способы торможения гидроцилиндров.

Как только ступица 2 поршня войдет в расточку крышки З гидроцилиндра (рис. 4. а), жидкость из нее будет вытесняться через кольцевой зазор, образованный ступицей и внутренней поверхностью расточки. При этом создается большое сопротивление течению жидкости, и на его преодоление тратится энергия поршня, что приводит к его торможению.

Для торможения могут быть использованы регулируемые дроссели 4 (рис. 4, б, в). Как только ступица 2 поршня войдет в расточку крышки З или поршень перекроет отверстие А, жидкость из-под самого поршня будет вытесняться через сопротивление, создаваемое дросселем 4, а поршень начнет тормозиться.

Меняя настройку сопротивления дросселя, можно плавно регулировать время торможения и замедления. Для обратного хода жидкость подается к поршню, минуя дроссель 4, через обратный клапан 5.

Способ ступенчатого торможения показан на рас. 4, г. ГIерекрывая последовательно отверстия А, Б, В, Г в цилиндре 1, поршень 2 при движении вправо создает все большее сопротивление вытеснению жидкости из правой полости и тем самым тормозится.

Конструкции цилиндров могут отличаться не только схемой исполнения и способом торможения но и методом крепления в оборудовании (жесткое, шарнирное) и удаления воздуха из полостей. Этим то и объясняется большое многообразие исполнительных двигателей поступательного движения.

Вопрос №18

megaobuchalka.ru

Гидроцилиндр: общая информация, область применения.

Гидравлический цилиндр – это объемный гидравлический двигатель возвратно-поступательного действия. Основное предназначение цилиндра гидравлического – это подъем и перемещение грузов за счет подачи однонаправленной силы.

Сфера использования

Как правило, гидроцилиндром оснащается различная специальная техника, такая как: строительно-дорожные машины и транспортно-подъемные устройства. Также гидроцилиндр используется в космонавтике и авиации.

Цилиндры гидравлические: классификация

Существуют такие типы гидроцилиндров:

  • гидроцилиндр одностороннего действия;

При создании давления рабочей жидкости  в поршневой полости производится выдвижение штока гидроцилиндра. В начальное положение шток возвращается за счет усилия, создаваемого пружиной. При условии, что возврат гидроцилиндра осуществляется за счет действия другого механизма, наличие пружины не требуется.

  • гидравлический цилиндр двустороннего действия;

Благодаря созданию давления рабочей жидкости в штоковой и поршневой полости создается усилие на штоке гидравлического цилиндра как при обратном, так и при прямом ходе поршня.

Обращаем Ваше внимание, что при обратном ходе поршня усилие на штоке гидравлического цилиндра несколько меньше, а скорость движения штока больше, чем при прямом ходе.

  • гидроцилиндры телескопические;

Данный тип гидравлических цилиндров получил свое название благодаря сходству своих конструктивных особенностей с подзорной трубой или телескопом. Несколько цилиндров вставляются друг в друга таким образом, чтобы корпус одного цилиндра являлся штоком следующего.

Телескопические гидроцилиндры отлично подходят для подъема/опускания кузовов в самосвалах и могут подойти не только для одностороннего, но и для двустороннего действия.

Гидравлические цилиндры: основные преимущества

  1. высокая грузоподъемная способность;
  2. надежность и устойчивость к перегрузкам;
  3. стабильная и безопасная работа оборудования за счет большой жесткости гидравлического цилиндра;
  4. простота конструкции;
  5. отсутствие потребности в крупных капиталовложениях в ремонт гидроцилиндра.

В данной статье мы ознакомили Вас с основными особенностями гидравлических цилиндров и областью их применения. Надеемся, что предоставленная информация станет полезной для Вас при выборе подъемного оборудования.

Напоминаем, что наше предприятие занимается продажей гидравлического подъемного оборудования для склада и магазина.

Наша компания предлагает Вам купить:

podjomniki.ru