Гидроцилиндр: устройство, расчет усилия, типы гидроцилиндров

Конструктивные особенности и принцип действия

В конструкцию любого гидроцилиндра входят следующие элементы:

• чехол-рукав;
• поршень;
• шток поршня.

Поршневые гидроцилиндры несколько отличаются по конструкции, где поршень одновременно выполняет функции поршня и штока.

 

Схема гидроцилиндра

Принцип работы гидроцилиндра любого типа основан на давлении рабочей жидкости на поршень. В результате действия поршня гидроцилиндра шток начинает совершать циклическую работу, передавая мощность рабочего органа оборудованию, управляемому агрегатом. Таким рабочим узлом, функцию которого обеспечивает гидроцилиндр, в зависимости от типа и назначения оборудования может быть уплотнительная площадка, гибочный или прижимной механизм, а также устройство любого другого типа, обеспечивающее передача мощности гидроцилиндра на конечный приемник электрической энергии.

Скользящий гидроцилиндр в сборе

Поскольку усилие, создаваемое гидроцилиндром, как было сказано выше, формируется за счет давления, оказываемого рабочей жидкостью на поршень, свойства этой жидкости оказывают существенное влияние на эффективность использования, технические и эксплуатационные характеристики гидроцилиндра сам цилиндр. В качестве рабочей жидкости для поршневых или гидроцилиндров поршневого типа обычно используется специальное масло, которое должно отвечать определенным требованиям по ряду параметров:

• химический состав и плотность;
• температурные значения, при которых рабочая жидкость сохраняет свои первоначальные свойства;
• склонность рабочей жидкости к развитию окислительных процессов.

Для приведения в действие гидроцилиндров различных типов и моделей в их внутреннюю полость впрыскивается рабочая жидкость с помощью ручного или электрического насоса.

Гидравлический цилиндр – устройство, принцип работы, расчет усилия

Работоспособность многих видов энергетического оборудования, как промышленного, так и бытового, обеспечивается таким устройством, как гидроцилиндр. Выступая в роли поршневого приводного двигателя, такой механизм с минимальными энергозатратами обеспечивает полный цикл работы энергетического оборудования, используемого в строительстве, в различных отраслях промышленности, на сельскохозяйственных предприятиях и в быту.

В качестве основного элемента оснащения прессового оборудования чаще всего используются гидроцилиндры, которые активно используются для решения различных задач.

Гидравлический цилиндр представляет собой объемный гидромотор, преобразующий энергию потока жидкости в механическую энергию

Рабочие части гидроцилиндров

Перед эксплуатацией необходимо учитывать некоторые характеристики гидроцилиндров. Тип цилиндра, диаметр отверстия, длина хода, максимальное рабочее давление и диаметр штока. Диаметр отверстия — это диаметр цилиндра, а диаметр штока — это диаметр поршня в цилиндре. Ход поршня — это расстояние, которое поршень проходит через цилиндр. Длина дренажа может соответственно варьироваться и может составлять доли дюйма или несколько футов.

Максимальное рабочее давление – это давление, которое цилиндр может выдержать или выдержать. Суммарная мощность гидроцилиндра зависит от типа используемой в нем гидравлической жидкости. Наиболее часто используемой гидравлической жидкостью является масло.

Из чего состоит гидроцилиндр

Цилиндр: это основная часть цилиндра, которая используется для удержания давления. Ствол цилиндра имеет гладкую внутреннюю поверхность, долговечен в эксплуатации, обладает высокой прочностью, коррозионной стойкостью и высокой точностью допусков.

Основание цилиндра: также известно как головка цилиндра. Он используется для герметизации камеры давления с одной стороны. Напряжение изгиба определяет размер пробки. Эти крышки могут быть приварены к корпусу или соединены болтами, резьбой или натяжными стержнями.

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

Шток поршня: Шток поршня действует как связующее звено между гидравлическим приводом и компонентом машины, выполняющим работу. Он очень точен и отполирован, чтобы предотвратить утечку и обеспечить надлежащее уплотнение.

Уплотнения гидроцилиндра

Расположение сальника и головки блока цилиндров называется сальником. Этот фитинг предотвращает утечку масла из-за давления. Утечка обычно происходит между штоком поршня и головкой блока цилиндров. Уплотнения бывают разных типов, и правильный выбор уплотнения зависит от многих факторов, таких как рабочая температура, тип цилиндра, скорость вращения цилиндра, рабочее давление, область применения и среда.

Удержание жидкости под давлением в системе гидравлического цилиндра и поддержание ее движения требует сложной конфигурации высокоэффективных уплотнений двух основных категорий: статических уплотнений и динамических уплотнений.

История гидроцилиндров

Управление подачей жидкости не является чем-то новым, оно десятилетиями использовалось для выработки энергии.

Гидравлическая сила — это термин, который первоначально исходил из идеи, что древние люди использовали воду, чтобы нажимать на рычаги и вращать колеса. Этот принцип до сих пор используется для создания мощных сил. Французский физик Блез Паскаль заметил, что данное количество жидкости действует с одинаковой силой во всех направлениях и что эти силы можно контролировать.

Позже, в 1795 году, Джозеф Брама запатентовал первый гидравлический пресс. Позже было замечено, что масло является лучшей гидравлической жидкостью, чем вода. Благодаря своим специфическим свойствам, таким как высокая плотность, он не вызывает коррозии, выдерживает более высокие нагрузки и противостоит испарению. Гидравлическая мощность растет с каждым годом. Многие приложения включают, например, строительство небоскребов, кранов, шасси самолетов, перемещение тяжелых объектов,

Гидравлические цилиндры представляют собой линейные приводы, которые используют давление жидкости для сопротивления движению под нагрузкой. Это устройство также помогает толкать и тянуть груз. Они обеспечивают движение жидкости по прямой линии. Их еще называют актуаторами. Гидравлический цилиндр (гидроцилиндр) — это фактически устройство, преобразующее энергию давления в механическую энергию. Они используются для передачи энергии. Эффект зависит от перепада давления вокруг привода, скорости потока и общей эффективности. Существуют различные типы гидроцилиндров, такие как

• Цилиндры одностороннего действия
• Тандемные цилиндры
• Цилиндры двустороннего действия
• Телескопические цилиндры
• Цилиндры со сквозным штоком
• Объемные цилиндры

Телескопический гидроцилиндр: устройство и область применения

Телескопический гидроцилиндр представляет собой конструкцию из нескольких гидроцилиндров, вставленных друг в друга наподобие матрешки. При этом шток большего цилиндра сам выступает в роли корпуса (втулки) для меньшего. Количество цилиндров может быть от 2 до 6.

Особенностью телескопического гидроцилиндра является то, что он может выдвигаться на очень большую длину, в несколько раз превышающую длину корпуса. Благодаря этому телескопические цилиндры можно использовать там, где сложенный цилиндр должен занимать как можно меньше места: различные станки и механизмы промышленного сектора, нефтегазовое оборудование, некоторые виды подъемников, самосвальные кузова и т.д.

Разновидности телескопических гидроцилиндров

Наиболее распространенным типом телескопических гидроцилиндров являются цилиндры одностороннего действия. В этом случае ставка складывается только при прямом попадании; возврат в исходное положение происходит под действием силы тяжести или других внешних сил. Другой, более редкий и сложный вариант — телескопический гидроцилиндр двойного действия.

В нем работа совершается как при прямом, так и при обратном ходе (следует отметить, что мощность, развиваемая при обратном ходе, значительно меньше). Телескопические цилиндры двустороннего действия требуют от производителя высочайшего качества конструкции и точности: конструкция включает сложную сеть канавок для подвода гидравлической жидкости и систему дополнительных уплотнений. Баллоны такой конструкции следует приобретать только у надежных производителей.

Телескопический цилиндр в работе напоминает выдвижную антенну, секции которой выдвигаются и втягиваются. Подача рабочей жидкости (масло или эмульсия) в цилиндры осуществляется двумя способами:

• Прямоточный – рабочая жидкость поступает во все цилиндры одновременно. При работе под нагрузкой первым выдвигается самый большой цилиндр (имеет наибольшую площадь поршня), затем второй по величине и так далее
• Клапанный — более сложный метод, при котором жидкость поступает в цилиндр большего размера до тех пор, пока он полностью не расширится. Затем клапан давления открывается, позволяя жидкости получить доступ к следующему цилиндру, и так далее по мере увеличения давления в гидравлической системе.

Телескопические гидроцилиндры для любых производственных нужд

Нестандартные телескопические гидроцилиндры

Гидроласт — российская компания, производящая телескопические гидроцилиндры всех моделей, от 2-х ступенчатых до 6-ти ступенчатых, на базе итальянских комплектующих Gidrolast Srl. В каталоге компании представлен широкий выбор стандартных телескопических гидроцилиндров одностороннего и двустороннего действия с различными видами крепления. «Гидроласт» также занимается проектированием и производством нестандартных моделей телескопических гидроцилиндров (Д цилиндра до 500 мм, длина хода до 30 м).

Для производственных нужд компания импортирует шлифованные трубы с высокой чистотой поверхности и хромированные прутки. Уплотнения, грязесъемники и защитные кольца изготавливаются из высококачественных полимеров различного качества. Телескопические гидроцилиндры могут изготавливаться как из стандартных, так и из специальных материалов.

Телескопические гидроцилиндры уже много лет эксплуатируются на предприятиях нефтяной отрасли, тяжелой промышленности, машиностроения, в том числе в неблагоприятных погодных условиях. Компания также предлагает стационарные и мобильные телескопические подъемники, отвечающие всем требованиям безопасности. На территории России, Украины, Белоруссии и Казахстана расположено 17 АЗС .

Советы по эксплуатации двухсторонних гидроцилиндров

Купить двухсторонний гидроцилиндр для спецтехники процесс не сложный, но как сделать так, чтобы устройство прослужило долго и полностью справлялось с поставленными задачами? Специалисты указывают, что:

• двухсторонний гидроцилиндр должен эксплуатироваться в соответствии с рекомендациями производителя;
• монтажные и ремонтные работы целесообразно проводить на специализированных АЗС, например на личных АЗС нашей компании. Наличие специального оборудования и высококвалифицированного персонала гарантируется;
• необходимо исключить чрезмерную нагрузку при работе устройства;
• рекомендуется проводить регулярное техническое обслуживание и регулярный осмотр поврежденных или изношенных частей оборудования.

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

Дифференциальный цилиндр

Дифференциальные цилиндры с одинаковой тягой требуют применения поршней больших диаметров. Однако увеличение числа рабочих кромок на катушках повторителя усложняет и удорожает изготовление при требуемой высокой точности (порядка микрон), а увеличение потерь в цепях с рабочей кромкой повышает вибростойкость.

В протяжных станках широко применяются дифференциальные цилиндры с тонким штоком, в результате чего холостой ход составляет всего 10-15% рабочего хода.

В дифференциальных цилиндрах движение в одном из направлений может осуществляться при одинаковом давлении в обеих полостях цилиндра за счет разности площадей последних.

При дифференциальном цилиндре и тонком штоке при рабочем ходе масло подается в полость 2, а при быстром ходе обе полости цилиндра сообщаются с выходной полостью насоса. Так как активная площадь поршня в полости / больше активной площади поршня в полости 2, то сила, действующая на поверхность поршня в полости при одинаковом давлении, установившемся в обеих полостях, будет больше чем сила, действующая на поверхность поршня в полости 2, и поршень будет двигаться вправо.

С дифференциальным цилиндром система в большинстве случаев более устойчива при малом диаметре поршня в направлении движения, когда газ поступает в небольшую полость цилиндра.

Приводы с дифференциальным цилиндром имеют разную площадь полости, в то время как приводы с недифференциальным цилиндром могут иметь равное или любое отношение площади полости и приводятся в действие поворотными гидродвигателями.

Дифференциальные цилиндровые системы используются двух типов: двухкромочные и однокромочные катушки.

Системы с дифференциальными цилиндрами проще и дешевле в изготовлении, но не обеспечивают высокой точности копирования, менее жесткие и потребляют больше энергии. Поэтому эти системы наиболее целесообразно использовать во всех случаях, когда нет повышенных требований к точности и жесткости копирования, а также там, где нет знакопеременных нагрузок.

Основные разновидности

Различные типы гидроцилиндров характеризуются рядом параметров. Так, в зависимости от количества положений, которые может занимать шток прибора, он может быть:

• вкл выкл;
• многопозиционный.

В зависимости от характера хода поршня и штока различают следующие типы гидроцилиндров:

• одноступенчатые устройства;
• телескопические гидроцилиндры.

Принцип работы различных типов гидроцилиндров

Одностороннее телескопическое устройство или телескопический гидроцилиндр двустороннего действия применяют в тех случаях, когда необходимо, чтобы вылет штока превышал длину корпуса гидроцилиндра. Гидроцилиндр телескопического типа состоит из нескольких цилиндров, размещенных один внутри другого, при этом корпусом каждого последующего такого цилиндра является шток предыдущего.

В зависимости от того, по скольким направлениям действует рабочая жидкость гидроцилиндра, она может быть:

• гидроцилиндр одностороннего действия;
• двусторонний аппарат.

Гидроцилиндры с двусторонним штоком ЦГ1 и ЦГ2, предназначенные для проведения монтажных работ и аварийно-спасательных работ

Гидравлическая жидкость в гидроцилиндрах одностороннего действия действует на поршень только в одном направлении. Для выполнения обратного действия односторонним стержнем, то есть для выполнения его движения в обратном направлении, используются пружинные элементы. Использование возвратной пружины в конструкции гидроцилиндров одностороннего действия обуславливает создание ими меньшего усилия, чем гидроцилиндры двустороннего действия, поршни которых не должны преодолевать силу упругости пружинного элемента.

Конструктивная схема гидроцилиндров двойного действия устроена таким образом, что рабочая жидкость воздействует сразу на две противоположно расположенные плоскости. Одной из модификаций гидроцилиндра двустороннего действия является устройство, оснащенное сразу двумя штоками, расположенными по разные стороны от поршня. Схема подключения гидроцилиндра двустороннего действия обеспечивает подключение одной части его внутренней камеры к напорной магистрали гидросистемы, а другой — к сливной магистрали.

Схема гидроцилиндра двустороннего действия

При использовании двухстороннего гидроцилиндра, снабженного одним штоком, следует учитывать тот факт, что такое устройство создает большее усилие при движении поршня в прямом направлении, чем при его движении в обратном направлении. Это объясняется тем, что площади рабочих плоскостей поршня со стороны расположения штока и с тыльной его стороны различны, соответственно при воздействии рабочего тела на эти плоскости образуются разновеликие давления.

Устройство гидроцилиндра может предусматривать наличие специального механизма, отвечающего за торможение штока. В зависимости от наличия или отсутствия такого механизма в конструкции гидроцилиндры различают агрегаты с торможением и без него.

Традиционная конструкция гидроцилиндра с окончательным торможением

Деление гидроцилиндров на разные типы осуществляется также в зависимости от типа основного рабочего органа, используемого в их конструкции. Итак преимущество:

• поршневой гидроцилиндр;
• устройство, работающее за счет установленной в нем мембраны;
• гидроцилиндр сильфонного типа;
• гидроцилиндр поршневого типа, который, как было сказано выше, может быть оснащен одним или двумя рабочими штоками.

Конструкция оказывает непосредственное влияние на характеристики гидроцилиндров. Это следует учитывать при выборе таких устройств для оснащения оборудования конкретного назначения.

Гидравлический выпускной цилиндр JTC, развивает усилие 10 тонн

Читайте также: Как проверить электродвигатель в домашних условиях мультиметром, сопротивление обмоток

Реализация режима работы: быстрый подвод, рабочий ход, быстрый отвод

Мы рассмотрели работу гидроцилиндра при его подключении по дифференциальной схеме, выясним, как будет работать гидропривод в режиме быстрого приближения, рабочего хода, быстрого отвода.

Быстрый подвод

Золотник распределителя находится в нейтральном положении, гидроцилиндр подключен по дифференциальной схеме, шток выдвигается с повышенной скоростью и уменьшенным усилием.

Рабочий ход

Распределитель переключается в правильное положение, жидкость из насоса поступает в полость поршня, а из полости штока направляется в слив, шток гидроцилиндра движется с большим усилием и малой скоростью. Выполняется операция обработки.

Быстрый отвод

Распределитель смещается в левое положение.

Жидкость от насоса поступает в полость штока, а полость поршня соединяется со сливом, шток гидроцилиндра начинает втягиваться. Поскольку объем на конце штока меньше объема поршня, шток гидроцилиндра будет двигаться быстрее при том же расходе насоса.

Типы гидроцилиндров

Варианты продукта предполагают различное оснащение и варианты удобства использования. И для удобства их принято делить на конкретные виды.

В зависимости от типа направления действия жидкости:

• Отдельные акты;
• Двустороннее действие;
• Телескопические модели;
• Дифференциал;
• количество положений штока: два положения и много положений;
• по типу хода: телескопический или одноступенчатый;
• по направлению давления жидкости: одинарного или двойного действия;
• при наличии торможения: с торможением или без торможения.

Классификация гидроцилиндров в зависимости от применяемого рабочего органа:

• поршень с одно- или двусторонним штоком;
• сильфонные — с рабочим соединением в виде сильфона;
• штемпель — где штемпель используется в качестве штампа;
• мембранные — имеют звено в виде мембраны.

По типу фиксации в системе агрегаты делятся на варианты с шарнирным креплением или более жестким креплением.

Одностороннего действия

Для таких гидромоторов характерно определенное направление движения в нем штока при увеличении давления жидкости. В нормальное положение его возвращает пружина, которая создает для этого определенные усилия.

Чертеж гидроцилиндра одностороннего действия

Он сопротивляется стандартной упругой силе пружины при плавном движении цилиндрического стержня. Функции возвратного механизма в таком механизме выполняет пружина. Несколько иной способ функционирования наблюдается у домкратов, не имеющих возвратной пружины. При срабатывании механизма шток возвращается за счет задействования функций другого гидромотора или силы тяжести поднимаемого или опускаемого груза.

Двустороннего действия

При нормальном движении поршня усилие на штоке достигается обеспечением повышенного давления имеющейся жидкости в полостях цилиндра штокового и поршневого типов.

Чертеж гидравлического цилиндра двустороннего действия

Ход вперед по сравнению с обратным ходом характеризуется увеличенным армированием на стержне и малой скоростью движения. Это происходит из-за разницы в областях, к которым приложена сжимающая сила имеющейся жидкости. Этот тип гидромотора используется для выполнения работ по подъему и опусканию отвалов на бульдозерах многих марок.

Телескопические

Они названы так из-за конструктивных особенностей конструкции, визуально напоминающей небольшой телескоп, и из-за характерного принципа действия.

Чертеж телескопического гидроцилиндра

Конструктивно механизм выглядит как несколько цилиндров разного диаметра, вставленных друг в друга. Актуально использовать такие механизмы в ситуациях, когда требуется большой ход цилиндрического штока, но размеры самого изделия должны быть небольшими. Этот тип механизма можно найти в виде одинарного и двойного действия. Активно эксплуатируется в самосвалах.

Дифференциальные

Этот тип механизма характеризуется сложной конструкцией, в которой давление оказывается на поршень, выталкивающий жидкость одновременно с двух сторон. Диапазоны давления на цилиндрический шток различны с разных сторон. Скорость движения по отношению к усилиям при движениях в разные стороны находится в соответствии с соотношением площадей поршня. Следовательно, существует зависимость между усилием и скоростью: чем выше скорость, тем меньше усилие и чем меньше скорость, тем выше усилие.

Чертеж дифференциального гидроцилиндра

При работе гидравлического двигателя размеры поршня, имеющие отношение 2 к 1 (дифференциал), обеспечивают одинаковую скорость и ход в обоих направлениях. Подобных функций для гидроцилиндров одностороннего поршневого типа без вспомогательных элементов или специальной регулировки не происходит.

 

Двухсторонний гидроцилиндр, устройство

Есть много конструкторских решений, которые уже реализованы в металле, они давно и успешно работают. Мы внедряем в производство самые эффективные и передовые разработки и постоянно совершенствуем их исполнение. Вот лишь некоторые из наиболее востребованных дизайнов.

Гидроцилиндр двухстороннего действия с двухсторонним штоком

Принцип работы достаточно прост. Для создания линейной силы используется поступательное движение пары шток-корпус:

• Подвижный корпус имеет сквозное полированное отверстие по всей длине. На торцах установлены соединительные втулки в комплекте с направляющими кольцами. В них внутри корпуса спрятан двухсторонний фиксированный стержень.
• Для жесткой фиксации стержня на любом основании с обеих сторон могут поставляться как резьбовые, так и другие виды соединений.
• Для герметизации соединения на втулку также надеваются специальные манжеты.
• Штифты (или другие виды скоб) приварены к корпусу и обеспечивают качательное движение ведущему звену механизма.

Такая конструкция позволяет получить стабильную сбалансированную пару в одном корпусе, где втулка корпуса движется вперед вдоль штока. Рабочее масло поступает в систему через продольные отверстия на штоке.

Поршневые гидроцилиндры двустороннего действия с шток-поршневой частью

Часто в станках необходимо перемещать пару салазок или кареток навстречу друг другу или в стороны на одинаковое расстояние. Для таких целей подойдет двухсторонний гидроцилиндр, роль поршней выполняют два полуштока.

Тело, разделенное средними перемычками на два равных отсека, останется неподвижным. Внутри каждой по отношению к полукамере установлены независимые подвижные штанги с цилиндрами. Разумеется, необходима будет надежная герметизация и общая балансировка механизма.

Для жесткой фиксации системы в заданном осевом положении в перемычке предусмотрен специальный паз.

Гидравлический цилиндр двойного действия, корпус которого колеблется при выдвижении штока

Дизайн включает в себя:

• подвижный сварной корпус, который может качаться в угловом диапазоне 180 градусов и более (в зависимости от конфигурации узла, требующего установки). Гильза крышки с одной стороны приварена к фланцу, а с другой к крышке, которая в свою очередь шарнирно крепится к основному основанию через внушительную проушину. Ось крепления определяется выпуклой направляющей втулкой, привинченной к фланцу втулки;
• рабочая пара поршень + шток, крепится с помощью гайки.

Ось крепления хвостовика имеет две кольцевые канавки, защищенные уплотнениями, к которым масло подается через просверленные отверстия. Одно отверстие соединяет осевую проточку с полостью поршня, а другое — с полостью штока через трубопровод и штуцер. Сама ось надежно сидит на кронштейне. Соединение защищено стопорным стержнем, препятствующим вращению вала.

Гидравлический цилиндр двустороннего действия с высокими боковыми усилиями на штоке

В этой конструкции шток сидит на втулке с дополнительным уплотнением. Длина втулки увеличена, что позволяет распределить нагрузку на кольца рулевой втулки, так как они разнесены дальше друг от друга. Корпус гидроцилиндра в этом силовом исполнении размещается на раме, снабженной стопорными полукольцами, которые затем стягиваются кольцом.

Уголок клиента

Все виды нашей продукции зарекомендовали себя на практике и пользуются спросом. Все двухсторонние гидроцилиндры из каталога HydroCube вы можете купить дешево и быстро. Доставим товар заказчику, проведем профессиональный монтаж, возьмем агрегат на регламентные работы и ремонт.

Покупая сложное оборудование из соображений безопасности, доверяйте только производителю, который дает гарантию на свою продукцию.

Как устроен гидроцилиндр

Конструктивно механизм гидроцилиндра имеет вид втулки – прямой трубы с идеально гладкой и чистой внутренней поверхностью изделия. Он наполнен жидкостью, вокруг которой вращается подвижный цилиндрический шток, чтобы откачивать или откачивать ее. Для предотвращения утечки имеющейся жидкости манжеты выполнены из пластика, но в них предусмотрена прочная резина.

Блок гидроцилиндра в разрезе

Работа поршня активизируется, когда в цилиндр поступает жидкость с достаточно высоким давлением. Защитные пробки привинчены к бокам рукава для предотвращения протечек и имеют специальные отверстия для транспортировки жидкости в рукаве. Усилие от цилиндрического штока передается предварительно установленным штоком, отличающимся полированной, а значит, максимально гладкой поверхностью. В правильном направлении определяет его фундаментальная книга.

Основные узлы, комплектующие механизм в зависимости от области применения техники:

• сам рукав;
• поршень;
• резиновые манжеты;
• стеклоочиститель;
• стержень и его направляющая грунтовка;
• кольцо-держатель;
• глаз.

На резьбовой стороне штока прикреплена приспособленная для этой функции деталь или проушина, соединяющая его с подвижным механизмом.

Принцип работы гидроцилиндра

Объемный гидромотор управляется элементами регулировки гидропривода или непосредственно самим гидрораспределителем. Поскольку гидроцилиндры работают в условиях повышенного давления (до 32 МПа), к функционирующей системе предъявляются повышенные требования. Должна быть максимальная прочность и высокая производительность системы, тогда гарантирована надежная работа гидроцилиндра.

Типовые конструкции гидроцилиндров

Несмотря на большое разнообразие конструкций гидроцилиндров, существуют типовые решения, применяемые в конструкции гидроцилиндров, рассмотрим некоторые из них.

Гидроцилиндр на шпильках

Передняя и задняя крышки гидроцилиндров этой конструкции соединены болтами (анкерами), втулка зажата между крышками цилиндров. Уплотнение поршня обеспечивается двумя манжетами.

Круглый гидроцилиндр

В показанной конструкции крышки прикреплены к круглым фланцам, которые приварены или навинчены на втулку. Тип уплотнения поршня, показанный на рисунке, 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:

• чертеж гидроцилиндра в сборе,
• технические характеристики
• рабочие чертежи деталей.

В качестве примера конструкции гидроцилиндра предлагаем ознакомиться со сборочным чертежом одноштокового гидроцилиндра двустороннего действия. Передняя крышка этого цилиндра имеет резьбовое соединение со втулкой, задняя крышка с проушиной приварена к втулке. Поршень прикреплен к штоку с помощью резьбовых втулок, зафиксированных от проворачивания штифтом.

Виды и характеристики гидроцилиндров

При покупке гидроцилиндра следует учитывать ряд параметров и назначения. Основными характеристиками этих устройств являются:

• Р — номинальное давление рабочей жидкости:
• D – диаметр цилиндра (поршня);
• d – диаметр стержня;
• L – ход штока.

Номинальное давление является основным показателем. Технический ресурс определяется режимом работы двигателя при максимальном давлении, поэтому этот показатель также важен. Максимальное значение скорости штока не должно превышать 0,5 м/с. Если требуется более высокая скорость, используются специальные уплотнения.

В зависимости от цели или области применения имеются гидроцилиндры для поворота, подъема стрелы, рукояти, ковша, ножа, опоры и т д

В зависимости от принципа действия гидроцилиндры бывают одностороннего и двустороннего действия, телескопическими и поршневыми с односторонним и двусторонним штоком.

Гидравлические цилиндры одностороннего действия

— выдвижение штока происходит за счет давления в полости поршня, а возврат — за счет усилия от пружины. Если возврат осуществляется за счет движущей силы другого гидроцилиндра или силы тяжести поднимаемого груза, то в возвратной пружине нет необходимости, т е принцип работы в этом случае подобен домкратам.

Гидравлические цилиндры двустороннего действия

— при прямом и обратном ходе поршня создается усилие на штоке за счет образования давления рабочей жидкости в полости поршня и штока. При этом усилие при прямом ходе несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, из-за разницы площадей — эффективной площади поперечного сечения.

Телескопические гидроцилиндры

— имеет конструктивное сходство с телескопом. Они представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого. Они доступны как для одинарного, так и для двойного действия.

Поршневые гидроцилиндры

с односторонним штоком чаще всего применяются в самоходных машинах. С двусторонними — для поворота рабочего оборудования навесных экскаваторов. Рабочая жидкость подается в полость как через корпус, так и через сам шток.

осуществляет ремонт и восстановление гидроцилиндров всех типов и производителей на выгодных условиях в Москве. Мы также можем проконсультировать по эффективному использованию различных моделей гидромоторов.

Технические характеристики гидроцилиндров

Объем механизма, а также период его безотказной работы зависит от характеристик и параметров устройства. Важно знать, из чего он состоит, чтобы в случае необходимости без труда купить замену неисправной детали.

Основные рабочие параметры:

• Диаметр стержня – достаточно важный параметр, определяющий рабочий диапазон изделия. При выборе важно ориентироваться на тип оборудования, в котором она будет работать. При проектировании гидросистемы под конкретную технику необходимо учитывать динамику нагрузки на механизм, а также его грузоподъемность. Это позволяет исключить изгиб штока при работе гидроцилиндра.
• Диаметр цилиндрического стержня, основной функцией которого является определение величины тянущей и толкающей сил;
• характеристика хода цилиндрического штока — параметр, определяющий движение поршня и габариты механизма в рабочем состоянии.
• конструктивные особенности, позволяющие решить, как закрепить гидроцилиндр.
• тяговое усилие (кг).
• расстояние в нерабочем состоянии по центрам, что обеспечивает эффективную оценку присоединительных габаритов устройства.
• номинальное давление, рассчитанное в МПа.
• тяга (кг).
• вес самого изделия.

ИСПЫТАНИЯ

Приемка гидроцилиндров проводится по ГОСТ 22976-78, 18464-80 с учетом требований отраслевого стандарта ОСТ 22-1417-79 и предназначена для определения соответствия чертежам и спецификациям. Для серийно выпускаемых гидроцилиндров назначаются приемочные, периодические и типовые испытания. Перечень показателей, подлежащих проверке, приведен в табл. 3.

Таблица 3 Показатели испытаний

Гидравлические схемы стеллажей для приемо-сдаточных и периодических испытаний представлены на рис. 6 и 7.

Перед испытанием убедиться в соответствии гидроцилиндра требованиям производства, осмотреть состояние посадочных поверхностей и сцепных отверстий, обкатать его на холостом ходу.

Рисунок 6 – Стенд для испытаний ГК на прочность при статической нагрузке, внешней герметичности и внутренней герметичности, разрывном и холостом ходе:

1 — испытуемый гидроцилиндр; 2 — манометр; 3 — клапан; 4 — мерная емкость; 5 — гидрораспределитель; 6 — фильтрующий узел; 7 — термометр; 8 — гидробак; 9 — насос; 10 — теплообменник; 11 — предохранительный клапан; 12 — фильтр

Рисунок 7 — Стенд для испытаний ГЦ на усилие толкателя и тяги, полный и механический КПД, ресурс и торможение;

1 — испытуемый гидроцилиндр; 2 — динамометр; 3 — концевой выключатель; 4 — грузовой гидроцилиндр; 5 — манометр; 6 — крабовый демпфер; 7 — обратный клапан; 8 — газовая аппликация; 9 — насосная станция; 10 — гидрораспределитель