Содержание
Как работает гидроцилиндр
06.12.2024
Читать:
7 мин.
Гидравлический цилиндр представляет собой объемный гидродвигатель, который преобразует энергию жидкости в возвратно-поступательное движение выходного звена. При перемещении поршень сообщает усилие на шток, который совершает операции по подъему груза, сжатия или другие полезные действия. В нашей статье подробнее рассмотрим, как работает гидроцилиндр, из каких компонентов состоит и каких видов бывает.
Гидроцилиндр: устройство и принцип действия
Основными компонентами данного гидроагрегата являются:
- Корпус — представлен в виде гильзы (трубы) с чистой внутренней поверхностью, заполненной рабочей жидкостью для преобразования в механическую энергию;
- Шток — металлический стержень из нержавейки или конструкционной стали с хромированным покрытием, выполняющий движения возвратно-поступательного характера;
- Поршень — является ключевым рабочим элементом, соединенным со стержнем посредством пальца и передающим ему движение;
- Уплотнительные элементы (грязесъемники, кольца и др.) — предупреждают утечки жидкой среды и попадание внутрь конструкции воды, грязи и прочих посторонних включений;
- Буксы — это крышки по обе стороны корпуса, необходимые для фиксации направления штока, обеспечения герметичности оборудования и поддержания рабочего давления;
- Крепежи — к ним относятся проушины, лапы, вилки и прочие элементы;
- Демпфер (опционально) — обеспечивает более плавное перемещение и смягчает удар поршня о переднюю крышку.
В пневмоцилиндрах работа построена на сжатом воздухе. Когда речь идет о таком агрегате как гидроцилиндр, принцип действия основывается на преобразовании энергии РЖ, подаваемой насосом, в механическую работу. Когда масло или эмульсия оказывается в полости оборудования, она давит на поршень. Среда остается внутри конструкции и равномерно распределяется по всей поверхности ключевого элемента за счет хорошей герметичности. Под высокой нагрузкой поршень начинает перемещаться вдоль оси и передает усилие стержню. Последний выдвигается или втягивается, в зависимости от направления потока.
Чем больше объем подаваемой жидкости, тем выше скорость перемещения штока и величина передаваемой силы. Чтобы изменить направление потока и сторону движения стержня, в системах используются гидрораспределители.
Виды гидроцилиндров и их особенности
Гидравлические двигатели классифицируются по нескольким параметрам. Рассмотрим основные из них.
По направлению действия
Одностороннего типа — стержень выдвигается под давлением РЖ в поршневой полости, а обратный ход происходит за счет пружины или прочих внешних сил.
Двухстороннего типа — шток перемещается в обоих направлениях. Компонент приводится в действие благодаря энергии потока, причем в режиме прямого хода усилие немного больше и скорость меньше, чем при возврате. Это обусловлено разницей в эффективной площади поперечного сечения. Примером использования данных агрегатов является система управления отвалом в бульдозерах.
Модели двойного действия делятся на несколько подвидов:
- Односторонние. Отличаются наличием штока только с одной стороны поршня. Принцип работы гидроцилиндра заключается в воздействии рабочей жидкости на обе стороны толкателя. Это позволяет перемещать стержень перед и назад. Оборудование имеет простую конструкцию, относительно легкий вес и способствует точному управлению в обе стороны. Широко применяется в прессах и подъемных устройствах;
- Двусторонние. Стержневые элементы установлены по обе стороны разделителя. Симметричная конструкция и одинаковый объем камер способствуют равномерному усилию при движении в разные стороны. Гидродвигатели отличаются более точным позиционированием, поэтому используются в технике и оборудовании, где требуется постоянная стабильная работа;
- Телескопические. Состоят из нескольких секций, которые в процессе эксплуатации поочередно выдвигаются и втягиваются. Это конструктивное решение позволяет добиться большего хода в сравнении с традиционными моделями. В сложенном состоянии они занимают значительно меньше места. Поэтому хорошо зарекомендовали себя в технике, работающей в стесненных условиях.
По строению рабочей камеры
Поршневые — камера разделяется на две полости посредством поршня, который испытывает давление рабочей среды с обеих сторон и приводится в действие. Гидроагрегаты отличаются равномерным распределением усилия, применяются в сельхозмашинах и строительной технике.
Плунжерные — разделителем выступает плунжер. Это схожая с поршнем деталь, у которой длина значительно превышает диаметр. Плунжер обладает повышенной стойкостью к боковым нагрузкам, поэтому широко используется в тяжелых условиях: грузоподъемной спецтехнике, подъемных устройствах и др.
Телескопические — выдвижные ступени в процессе эксплуатации формируют рабочие камеры, каждая из которых заполняется гидромаслом. Сначала выдвигается наименьшая секция, а затем ступень большего диаметра. Такой принцип гидроцилиндра способствует плавному выдвижению на всю длину.
По способу закрепления
Рассмотрим самые распространенные варианты крепления:
- Фланцевое — гидродвигатель крепится посредством фланца, который фиксируется к корпусной части. Для надежной установки предусмотрены отверстия под болты;
- Цапковое — фиксация происходит с помощью цапф, которые входят в отверстия. Этот вариант способствует быстрому монтажу и снятию для удобного обслуживания;
- Проушины — располагаются на крышке или боковых частях. Представлены в виде отверстий или металлических элементов, соединенных сварочным методом. Через ушки проходят болты, фиксирующие агрегат на крепежном элементе.
Расчет параметров при выборе гидроцилиндра
Сначала нужно вычислить активную площадь. Она определяется по следующей формуле:
A = π * (Dц/2)2
Dц — диаметр поршня.
Для вычисления сопротивления, которое преодолевает толкатель при выдвижении, необходимо активную площадь поршня умножить на давление в этой площади.
Скорость перемещения разделителя можно узнать путем отношения расхода к активной площади поршня. Чтобы рассчитать расходные характеристики, нужно разделить объем полости на скорость ее наполнения маслом.
Для вычисления объема поршневой полости, воспользуйтесь следующей формулой:
V = π * (Dц/2)2 * h
h — ход поршня.
Теперь вы знаете, как работает гидроцилиндр разных типов. Если у вас возникнут проблемы с выбором подходящего оборудования или в процессе эксплуатации гидроагрегат выйдет из строя, обращайтесь за помощью в нашу компанию.
+7 (495) 740-67-60
Выполним ремонт вашего гидроцилиндра в сжатые сроки
