Как работает гидравлический цилиндр

Как работает гидравлический цилиндр

Гидроцили́ндр (гидравли́ческий цили́ндр) — объёмный гидродвигатель возвратно-поступательного движения. Принцип действия гидроцилиндров во многом схож с принципом действия пневмоцилиндров.

Внутреннее устройство одноштокового гидроцилиндра двустороннего действия можно посмотреть Файл:Cutawayweldedcylinder544x123.jpg

Содержание

Виды гидроцилиндров [ править | править код ]

Гидроцилиндры одностороннего действия [ править | править код ]

Как работает гидравлический цилиндр

Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение от усилия пружины.

Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины.

Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Такой принцип действия применяется в бутылочных домкратах.

Гидроцилиндры двустороннего действия [ править | править код ]

Как работает гидравлический цилиндр

Как при прямом, так и при обратном ходе поршня усилие на штоке гидроцилиндра создаётся за счёт создания давления рабочей жидкости соответственно в поршневой и штоковой полости.

Следует иметь в виду, что при прямом ходе поршня усилие на штоке несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, за счёт разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости (эффективной площади поперечного сечения). Такие гидроцилиндры осуществляют, например, подъём-опускание отвала многих бульдозеров.

Телескопические гидроцилиндры [ править | править код ]

Как работает гидравлический цилиндр

Называются так благодаря конструктивному сходству с телескопом или подзорной трубой. Такие гидроцилиндры применяются в том случае, если при небольших размерах самого гидроцилиндра в исходном, то есть сложенном, состоянии, необходимо обеспечить большой ход штока. Конструктивно представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого. Такие гидроцилиндры имеют исполнение как для одностороннего, так и для двустороннего действия.

Они осуществляют, например, подъём-опускание кузовов во многих самосвалах.

Дифференциальные гидроцилиндры [ править | править код ]

Как работает гидравлический цилиндр

«Обычное» подключение поршневых гидроцилиндров двустороннего действия предусматривает поочередное подключение полостей гидроцилиндра к нагнетательной и сливной магистралям распределителем 4/2 или 4/3, что обеспечивает движение поршня за счет разности давлений. Соотношение скоростей движения, а также усилий при прямом и обратном ходе, различны и пропорциональны соотношению площадей поршня. Между скоростью и усилием устанавливается зависимость: выше скорость — меньше усилие, и наоборот.

«Кольцевая», или «дифференциальная» схема подключения.

При рабочем ходе (выдвижении штока) жидкость от насоса подается в поршневую полость, вытесняемая же жидкость из штоковой полости, за счет кольцевого подключения (распределитель 3/2), направляется не в гидробак, а подается также в поршневую полость. В результате выдвижение штока происходит намного быстрее, чем в обычной схеме подключения (распределитель 4/2 или 4/3).

Читать также:  Как прозвонить цепь в автомобиле

Обратный ход (втягивание штока) происходит при подаче жидкости только в штоковую полость, поршневая соединена с гидробаком. При использовании гидроцилиндра с соотношением площадей поршня 2:1 (в некоторых источниках именно такие гидроцилиндры называются дифференциальными) такая схема позволяет получить равные скорости и равные усилия прямого и обратного ходов, что для гидроцилиндров с односторонним штоком без регулирования или дополнительных элементов получить невозможно.

Область применения [ править | править код ]

Гидроцилиндры широко применяют во всех отраслях техники, где используют объёмный гидропривод. Например, в строительно-дорожных, землеройных, подъёмно-транспортных машинах, в авиации и космонавтике, а также в технологическом оборудовании — металлорежущих станках, кузнечно-прессовых машинах.

Управление движением поршня и штока гидроцилиндра осуществляется с помощью гидрораспределителя, либо с помощью средств регулирования гидропривода.

Как работает гидравлический цилиндр

Гидравлический поршень является одним из основных элементов гидравлических систем в промышленном оборудовании и мобильной технике. В данной статье рассмотрим принцип работы данного узла и его особенности.

Статьи

Как работает гидравлический цилиндр

Как работает гидравлический цилиндр

Как работает гидравлический цилиндр

Как работает гидравлический поршень?

В качестве исполнительных механизмов или источника привода в гидравлических системах промышленного оборудования и мобильных машин широко применяются гидроцилиндры.

Существуют поршневые, телескопические, плунжерные и другие виды цилиндров со своими конструкционными особенностями. Первые получили наибольшее распространение благодаря простоте, удобству и эффективности.

Неотъемлемой деталью поршневого гидроцилиндра является гидравлический поршень.

Рабочая жидкость, поступающая в полость цилиндра, заставляет поршень совершать направленное возвратно-поступательное движение с определенной скоростью, зависящей от скорости нагнетания жидкости. Результатом перемещения поршня является преобразование гидравлической энергии в механическую.

Конструкция поршневого гидроцилиндра

Поршень – это основной рабочий элемент гидроцилиндра. Он соединен со штоком при помощи пальца. Ход поршня ограничен крышками цилиндра, где проделаны отверстия для поступления рабочей жидкости. Удары поршня о крышки предотвращают специальные демпферы, которые гасят контакт.

Шток и поршень в рабочей камере образуют две полости: штоковую и поршневую. Первая ограничена поверхностями штока, поршня и корпуса, вторая – поверхностями поршня и корпуса.

Так как полости гидроцилиндра должны быть герметичными, поршень оснащается уплотнительными манжетами из маслостойкой резины, препятствующими протеканию рабочей жидкости. Если давление оказывается с одной стороны устанавливается одна манжета, если давление со стороны поршневой полости и штока одновременно высокое – две.

Как работает гидравлический цилиндр

Ввиду того, что поршень, шток и корпус гильзы подвержены воздействию высоких нагрузок, эти элементы изготавливаются из металла. Поршни, вступающие в контакт с внутренними стенками гильзы целиком производятся из бронзы, фторопласта или латуни. Это обусловлено антифрикционными свойствами данных конструкционных материалов. Поршни с уплотняющими кольцами и специальными направляющими – стальные.

Требования к поршневым гидроцилиндрам:

  • Равномерное и плавное движение по всей длине хода
  • На штоки не должны воздействовать боковые нагрузки, так как это приводит к быстрому износу поршней, уплотнений и рабочей поверхности цилиндра
  • Неподвижные уплотнения не должны допускать наружных утечек гидравлического масла
  • Внутреннее перемещение рабочей жидкости из одну полость цилиндра в другую должно быть минимальным и соответствовать определенной технической норме
  • Применение грязесъемников для предотвращения попадания пыли и грязи в полости цилиндров
  • Рабочие поверхности элементов цилиндра должны обладать противоизносными и аниткоррозионными характеристиками, чего можно достичь применением защитных покрытий
Читать также:  Пке 722 2у2 схема подключения

Последнее требование является актуальным для большинства производителей гидравлического оборудования. Благодаря применению специальных конструкционных материалов и нанесением на них антифрикционных покрытий (АФП) позволяет решить проблему усиленного износа цилиндров.

В России разработкой и производством таких материалов занимается компания "Моделирование и инжиниринг". Благодаря уникальной твердосмазочной технологии создаются АФП, которые по свойствам превосходят заводские покрытия.

АФП MODENGY совмещают в себе функции защитного покрытия, предотвращающего фрикционный износ и повреждение деталей, и сухой смазки, которая облегчает скольжение взаимодействующих поверхностей.

Как работает гидравлический цилиндрДля повышения рабочего ресурса штоков, гидравлических поршней, гильз гидроцилиндров применяется антифрикционное покрытие MODENGY 1006. Оно изготовлено на основе поляризованного графита и дисульфида молибдена, благодаря чему обладает высокой износостойкостью и несущей способностью. Данный материал может использоваться в поршневых цилиндрах, которые работают в экстремальных условиях.

MODENGY 1006 наносится на стенки гильз, поверхности поршней и штоки. Материал предотвращает скачкообразное движене, задиры, коррозию металлических элементов. Оно устойчиво к воздействию рабочих сред и обладает свойствами антиаварийной смазки.

Для резиновых уплотнений рекомендуется использовать совместимое с эластомерами и полимерами покрытие MODENGY 1010.

Как работает гидравлический цилиндр

Важную роль перед нанесением АФП является подготовка поверхности. Для этих целей предназначены Очиститель металла MODENGY и Специальный очиститель-активатор MODENGY. Первый отлично удаляет любые загрязнения, даже на основе нефтепродуктов. Очиститель-активатор служит в качестве финишного средства подготовки поверхностей и увеличивает адгезию АФП.

Виды гидроцилиндров

Поршневые цилиндры бывают следующими:

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

В гидроцилиндрах одностороннего действия шток выдвигается за счет давления гидравлического масла в поршневой полости, а его возврат осуществляется при помощи усилия пружины.

В некоторых устройствах отсутствует возвратный элемент. Это обусловлено тем, что возврат штока осуществляется за счет другого гидроцилиндра, действия приводимого механизма или силы тяжести поднятого груза. В качестве примера можно привести бутылочный домкрат, который работает по этому принципу.

В цилиндрах двустороннего действия усилие на штоке создается и при прямом, и при обратном ходе поршня. Достигается это за счет создания давления рабочей жидкости в штоковой и поршневой областях.

Как работает гидравлический цилиндр

Усилие на шток больше при прямом ходе, но скорость движения меньше, чем при обратном – из-за разницы в площадях, на которые действует давление рабочей среды. Гидроцилиндры двустороннего действия используются, например, для подъема и опускания отвала многих бульдозеров.

Если требуется одинаковое усилие и одинаковая скорость перемещения выходных звеньев, следует использовать гидроцилиндры с двухсторонним штоком, где поршень связан с двумя штоками. На технике можно встретить конструкцию с закрепленным цилиндром и закрепленным штоком.

Телескопические гидроцилиндры бывают как одностороннего, так и двухстороннего действия. Эти устройства состоят из нескольких цилиндров, находящихся в полости друг друга. При относительно небольших габаритах они очень эффективны, так как отличаются большим ходом штока.

В современных мобильных машинах наиболее распространены поршневые гидравлические цилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком.

Параметры поршневых гидроцилиндров

Существуют следующие основные параметры для поршневых гидроцилиндров:

  • Гидравлические: расход гидравлического масла, номинальное рабочее давление
  • Геометрические: диаметр штока и поршня (гильзы), ход поршня
  • Номинальные: усилие, развиваемое гидравлическим цилиндром, скорость перемещения штока
Читать также:  Фрезы для листового металла

Номинальный диаметр штоков и поршней устанавливается согласно ГОСТ 6540-68. Для поршней используются следующие диаметры от 10 до 800 мм, а для штока – от 4 до 800 мм.

В нормализованных цилиндрах величина максимально допустимого перемещения (ход) штока и поршня составляет не более 10 мм.

Как работает гидравлический цилиндр

Номинальное рабочее давление – это давление, при котором гидроцилиндр, сохраняя заводские параметры, работает в расчетном режиме. Эта величина определяется показателем нагрузки, но, в то же время, она может ограничиваться настройками редукционного или предохранительного клапана.

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

Скорость перемещения штока зависит от расхода жидкости, которая поступает в гидравлический цилиндр, и его эффективного диаметра.

ПОЧЕМУ НАМ ДОВЕРЯЮТ

Как работает гидравлический цилиндр

Инженеры БОРФИ – профессионалы в своем деле. Серьезный подход к решению любой производственной задачи – наше кредо. Знания и опыт позволяют нам оказывать квалифицированную техническую поддержку крупнейшим российским предприятиям. Мы ценим тех, с кем работаем, и дорожим их доверием.

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

Как работает гидравлический цилиндр

Оптимальное решение для производства и обслуживания гидромолотов – литиевая смазка EFELE MG-212

Как работает гидравлический цилиндр

Материалы EFELE помогают производителям мороженого

Гидроцилиндр – это объёмный гидравлический двигатель, в котором плунжер, шток или гильза (корпус цилиндра) совершает возвратно-поступательные движения за счёт давления рабочей жидкости в поршневой полости.

Как работает гидравлический цилиндр

Гидравлические цилиндры бывают следующих видов:

  • одностороннего действия (за счёт давления жидкости подвижное звено движется в одну сторону, а в обратную — перемещается под действием возвратного механизма);
  • двустороннего действия (под действием давления рабочей жидкости рабочий ход осуществляется в обе стороны);
  • поршневые гидроцилиндры с односторонним и двусторонним штоком;
  • телескопические гидроцилиндры (обеспечивающие большой ход штока).

Гидроцилиндры применяются в таких сферах, как строительно-дорожное строительство, в подъёмно-транспортных машинах, землеройной, буровой технике, в технологическом оборудовании (станках, прессах и т. д.)

Характеристики гидроцилиндров

Основными характеристиками гидравлических цилиндров являются следующие показатели:

  • диаметр цилиндра (поршня) – маркируется буквой D;
  • диаметр штока – обозначается d;
  • ход штока L;
  • номинальное давление рабочей жидкости P.

Как работает гидравлический цилиндр

Номинальное давление является основным показателем при выборе цилиндра, однако, технический ресурс определяется режимом работы гидроцилиндра при максимальном давлении, поэтому следует учитывать также и данный показатель.

Важным моментом является скорость штока гидроцилиндра. Её максимальное значение не должно превышать 0,5 м/с. При необходимости более высоких скоростей, следует использовать специальные типы уплотнений.

Компания ООО «Гидротехтрейд» осуществляет ремонт и восстановление гидроцилиндров любых типов, изготавливает штоки и гильзы по образцу, проводит испытания рабочего хода цилиндра, регулирует работу всех узлов и компонентов.

Мы работаем с гидроцилиндрами различных брендов: Komatsu, Liebherr, Caterpillar, JCB, FUCHS, HITACHI, Lindemann, Rico и многих других. В наличии склад оригинальных запчастей и оборудование, позволяющее в краткие сроки решать задачи любой сложности.

Горячая линия (ремонт, комплектующие): +7 (495) 660-04-23

РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЛЮБОЙ ГИДРАВЛИКИ

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *