Гідроциліндр що це таке

Гідроциліндр: принцип роботи, пристрій і застосування

гідроциліндр що це таке

Даний прилад в загальному розумінні являє собою об’ємний двигун з зворотно-поворотними або зворотно-поступальними рухами. Принципи роботи гідроциліндра широко використовуються в космонавтиці, авіації, будівництві доріг, а також на підйомно-транспортних машинах і в землерийної галузі. Механізм знайшов застосування в різному устаткуванні, включаючи ковальсько-пресового машин та металорізальні верстати.

опис пристрою

Якщо розглянути простий випадок, то можна сказати, що гідроциліндр – це гільза у формі циліндричної трубки з внутрішньою поверхнею, що зазнала ретельній обробці. Усередині пристрою знаходиться спеціальний поршень з манжетами в вигляді ущільнень з гуми.

 

Останні служать для того, щоб робоча рідина не перетікала через розділення порожнини циліндра. В експлуатації застосовуються особливі мінеральні масла. Пристрій і принцип роботи гідроциліндра на увазі подачу рідини в порожнину.

Поршень отримує певний тиск і починає переміщатися.

Правильний підбір пристрою передбачає знання деяких важливих характеристик. Для початку слід вибрати відповідний діаметр поршня, тобто значення штовхає або тягне зусилля гідроциліндра. Чималу роль відіграє також і значення діаметра штока.

Вибирається цей параметр в залежності від необхідної вантажопідйомності і рівня динамічного навантаження. При невірно підібраному значенні можливо згинання штока в процесі експлуатації. Хід поршня, в свою чергу, впливає на напрямок руху робочого органу і загальні розміри пристрою в розкладеному стані.

У зібраному вигляді габарити визначаються відстанями по центрам. Спосіб кріплення гідроциліндра залежить від його конструктивного виконання.

На полірованій поверхні стрижня передається зусилля від поршня через шток. Правильний напрямок визначається за допомогою грундбукса. Процеси підведення і відведення робочої рідини в циліндрі відбуваються через дві укріплених в гільзі кришки.

Також у штока присутній ущільнення з декількох манжет. Перша з них служить для запобігання витоку робочої рідини з гідроциліндра, а друга збирає потрапляє всередину бруд.

Рухомий механізм і шток на різьбі з’єднуються спеціальної деталлю або вушком, яка забезпечує рухоме закріплення корпусу агрегату.

 

Існує два основних принципи роботи гідроциліндра – з управлінням за допомогою гідророзподільника або завдяки певним засобам для регулювання гідравлічного приводу.

При цьому всі діючі механізми виготовляються з підвищеними показниками міцності і надійності. Конструктивні елементи на зразок циліндра і блоку управління функціонують при високому тиску до 32 МПа.

Для того щоб краще зрозуміти механізми дії таких агрегатів, слід розглянути їх основні актуальні різновиди.

Гідроциліндри односторонньої дії

У таких пристроях шток висувається за допомогою тиску робочої рідини в порожнині поршня. Повернення у вихідне положення здійснюється пружинним зусиллям. Якщо порівнювати з принципом роботи двостороннього гідроциліндра, то можна відзначити один важливий нюанс. За інших рівних зусилля в односторонньому агрегаті створюється менше. Це відбувається за рахунок того, що прямий хід штока має на увазі необхідність подолання сили пружності пружини в розглянутому механізмі.

Яскравим прикладом гідроциліндра односторонньої дії може служити звичайний домкрат. В даному випадку пружина застосовується в якості основного поворотного елемента. При цьому в ряді випадків зовсім немає потреби у використанні цієї деталі. Наприклад, повернення може відбуватися за рахунок сили тяжіння піднятого вантажу, іншого агрегату або ж за допомогою приводного механізму.

Гідроциліндри двосторонньої дії

Тут робоча рідина також створює тиск на шток. Як порожнини гідроциліндра вибирається, відповідно, поршнева або штокова. Прямий хід здатний створювати більше зусилля, однак швидкість руху робочої рідини виходить меншою. При зворотному русі картина рівно протилежна.

Такий принцип роботи гідроциліндра двосторонньої дії грунтується на різниці в площах, до яких відбувається безпосереднє застосування сили тиску робочої рідини. Подібні пристрої повсюдно зустрічаються, наприклад, при операціях підйому і опускання відвалів у більшості бульдозерів. Головну роль при цьому відіграє ефективна площа поперечного перерізу.

 

функціонування гідрозамків

Конструктивне виконання даного елемента базується на тому, до якого типу належить гідроциліндр. Для одностороннього пристрої характерна наявність сідла, запірно-регулюючого елемента в формі кульки, поршня з штовхачем, а також пружини.

Принцип роботи гідроциліндра і його замка полягає в тому, що при відсутності тиску в лінії управління робоча рідина перетікає з одного каналу в інший, тим самим зрушуючи кульку. Однак зворотного ходу не відбувається, тому що під дією потоку запірно-регулюючий елемент міцно притискається до сідла.

Якщо ж тиск в лінії управління присутній, то робоча рідина безперешкодно переміщується між двома каналами.

У здвоєному гідрозамками поєднуються одразу два зворотних клапана. Вони розташовуються в одному корпусі так, що лінія управління кожного з них з’єднується з входом іншого. Принцип роботи гідрозамка гідроциліндра в такому випадку заснований на тому, що робоча рідина рухається в зворотному напрямку тільки при наявності тиску в відсіку. При цьому кожна з двох сторін механізму працює незалежно.

варіанти конструкції

Серед основних типів відзначають плунжерні, поршневі і телескопічні пристрої. Принцип роботи плунжерного гідроциліндра має на увазі подачу робочої рідини в порожнину, де плунжер починає своє звільнення з-за дії підвищеного тиску. Повернутися в початковий стан агрегат здатний завдяки впливу зовнішнього зусилля на торець штока.

Поршневі гідроциліндри найбільш поширені. Основною відмінністю таких пристроїв від плунжерних є можливість до створення штовхає або тягне зусилля. Штокова порожнину повідомляється через сапун з атмосферою, однак попадання частинок пилу і бруду на робочу поверхню не відбувається.

телескопічні гідроциліндри

Свою назву ці пристрої отримали за рахунок зовнішньої схожості з телескопами або підзорними трубами. Універсальність даних гідроциліндрів дозволяє застосовувати в їх основі як односторонні, так і двосторонні механізми. Найбільш часто використовуються для операцій підйому та опускання кузовів самоскидів. Принципи роботи гідроциліндра телескопічного типу припускають наявність великого ходу поршня при відносно компактних габаритних розмірах самого пристрою.

 

Гідроциліндр: що це таке, як працює, де використовується і ГОСТ

гідроциліндр що це таке

Гідравлічний циліндр – це механізм гідравлічної системи, що є невід’ємним робочим елементом техніки різного призначення, головним принципом дії якого є трансформація гідравлічної сили в механічну – вихідної ланки. Процес перетворення сили здійснюється за допомогою зворотно-поступальних або поворотно-прямолінійних рухів.

Як виглядає гидроцилиндр

Гідроциліндр використовується при виготовленні будівельної, дорожньої та сільськогосподарської техніки, яка має приводами підйому і опускання конструкцій навісного типу – кранів-маніпуляторів, ковшів, лопат, сівалок, гідромолотів, плугів, ковшів тощо Також часто використовуються гідроциліндри для дровокола.

Як влаштований гидроцилиндр

Конструктивно механізм гідравлічного циліндра виглядає як гільза – пряма труба з ідеально гладкою і чистою внутрішньою поверхнею вироби. Вона наповнена рідиною, навколо якої обертається рухомий циліндричний стрижень для її нагнітання або викачування. Щоб виключити протікання наявної рідини, в ньому передбачені манжети, виготовлені з пластичної, але міцної гуми.

Пристрій гідроциліндра в розрізі

Робота поршня активізується при вступі до циліндр рідини під досить високим тиском. З боків гільзи вкручені захисні пробки, що запобігають витіканню і мають в своєму розпорядженні спеціальними отворами для транспортування рідини в гільзі. Зусилля від циліндричного стрижня передається встановленим штоком, що характеризується полірованої, а значить максимально гладкою, поверхнею. У потрібному напрямку визначає його грундбукс.

 

Основні вузли, якими комплектується механізм в залежності від області застосування техніки:

  • сама гільза;
  • поршень;
  • манжети гумові;
  • грязес’ёмнік;
  • шток і його спрямовує грундбукс;
  • стопорне кільце;
  • проушина.

На різьбовий стороні штока фіксується пристосована для цієї функції деталь або вушко, яка з’єднує його з рухомим механізмом.

Принцип дії гідроциліндра

Об’ємним гідродвигуном керують елементи регулювання гідроприводу або безпосередньо сам гідророзподільник. Так як гідравлічні циліндри працюють на умовах підвищеного тиску (до 32 МПа), до функціонуючої системи пред’являються підвищені вимоги. Повинна бути максимальна міцність і висока працездатність системи, тоді гарантується надійна робота гідроциліндра.

типи гідроциліндрів

Варіанти виробів припускають різну комплектацію і варіанти вживаності. І для зручності їх прийнято поділяти на конкретні типи.

За типом напрямки дії рідини:

  • кількість положень штока: дві позиції і багато позицій;
  • за типом ходу: телескопічні або одноступінчасті;
  • у напрямку тиску рідини: одно- або двостороннього дії;
  • за наявністю гальмування: з гальмуванням або без нього.

Класифікація гідроциліндрів залежно від застосовуваного робочого ланки:

  • поршневі з одно- або двостороннім стержнем;
  • сильфонні – з робочим ланкою у вигляді сильфона;
  • плунжерні – в яких в якості поршня використовується плунжер;
  • мембранні – мають у своєму розпорядженні ланкою у вигляді мембрани.

За типом фіксації в системі агрегати діляться на варіанти з кріпленнями на шарнірах або більш жорстких кріпленнях.

односторонньої дії

Такі гідродвигуни характеризуються певним напрямком переміщення штока в ньому при підвищенні тиску рідини. У звичайне положення його повертає пружина, що створює для цього певні зусилля.

 

Креслення гідроциліндра односторонньої дії

У ньому здійснюється опір стандартної силі пружності пружини при рівному русі циліндричного стрижня. Функції механізму поворотного типу в такому механізмі виконує пружина. Трохи інший спосіб функціонування спостерігається в домкратах, які не мають пружиною поверненням. При приведенні механізму в дію виконується повернення стрижня за рахунок залучення функцій іншого гідродвигуна або сили тяжіння піднімається або опускається вантажу.

двостороннього дії

При звичайному русі поршня зусилля на штоку досягається шляхом забезпечення підвищеного тиску наявної рідини в порожнинах циліндра стрижневого і поршневого типів.

Креслення гідроциліндра двосторонньої дії

Прямий хід в порівнянні зі зворотним, характеризується підвищеним посиленням на стрижні і низькою швидкістю руху. Це обумовлено різницею в площах, до яких застосовується сила тиску наявної рідини. Цей тип гідродвигунів залучається для виконання робіт з підйому та опускання відвалів у багатьох марках бульдозерів.

телескопічні

Названо так через особливості будови конструкції, візуально нагадує невеликий телескоп і завдяки характерному принципом роботи.

Креслення телескопічного гідроциліндра

Конструктивно механізм виглядає як кілька циліндрів різних діаметрів вставлених один в іншій. Актуально застосовувати подібні механізми в ситуаціях, в яких необхідний великий хід циліндричного стрижня, але розмір самого виробу повинен бути невеликим. Цей тип механізмів може зустрічатися у вигляді одно- і двосторонньої дії. Активно експлуатується в самоскидах.

диференціальні

Цей вид механізмів характеризується непростий конструкцією, де на поршень, що штовхає рідина, тиск виявляється відразу з двох сторін. Площі тиску на циліндричний стержень з різних сторін різні. Швидкість руху в співвідношенні до зусиль в ходах різної спрямованості є сумірною співвідношенню площ поршня. Відповідно між зусиллям і швидкістю спостерігається взаємозв’язок: чим вище швидкість, тим нижче зусилля і чим нижче швидкість, тим вище зусилля.

Креслення диференціального гідроциліндра

При експлуатації гидродвигателя, розміри поршнів, які мають співвідношення 2 до 1 (диференціальні), забезпечують ідентичну швидкість і варіанти ходу стрижня в двох напрямках. Подібні функції для гідроциліндрів з поршнем одностороннього типу без допоміжних елементів або спеціальної регулювання не зустрічаються.

 

Технічні характеристики гідроциліндрів

Від характеристик і параметрів агрегату залежить сфера застосування механізму, а також термін його безпроблемної експлуатації. Важливо знати, з чого він складається, щоб при необхідності можна було з легкістю придбати заміну несправної деталі.

Головні робочі параметри:

  • Діаметр штока – досить важливий параметр, який визначає сферу експлуатації виробу. При виборі важливо орієнтуватися на тип техніки, в якій він буде функціонувати. При проектуванні гідросистеми конкретної техніки обов’язково слід враховувати динаміку навантаження на механізм, а також його вантажопідйомність. Це дозволяє виключати вигини стержня при експлуатації гідроциліндра.
  • Діаметр циліндричного стрижня, головною функцією якого є визначення значення тягне і штовхає зусилля;
  • характеристики ходу цилиндрически стрижня – параметра, що визначає рух поршня і розміри механізму в робочому стані.
  • конструктивні особливості, які дозволяють визначити способи кріплення гідроциліндра.
  • тягне зусилля (кг).
  • відстань в неробочому стані по центрам, які забезпечують ефективну оцінку приєднувальних розмірів агрегату.
  • номінальний тиск, що обчислюється в Мпа.
  • зусилля штовхає (кг).
  • маса самого виробу.

Допустимі значення гідроциліндрів

Найменування значення
хід штока не більше 10000 (мм)
Діаметр штока не більше 500 (мм)
робоча норма не більше 70 (МПа)
Зусилля на шток (штовхає / тягне) не більше 70 (Н)
Температура навколишнього середовища від -40 ° до + 40 °
Робоче середовище вода, водно-масленная імульсія, мінеральні масла.

призначення гідроциліндрів

Використання агрегатів такого виду актуально в дорожньої, очисної, будівельної та ремонтної техніки, в землерийних, що розвантажують, підйомних і транспортують вантажі машинах. Також виконується оснащення гидродвигателями верстатів, ріжучих метал, виконують ковальські роботи і працюють в якості преса.

Добавить комментарий

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