Гидроцилиндр — что это? | Центал

Гидроцилиндр — объемно-гидравлический двигатель, работающий за счет возвратно-поступательных движений. Конструкции похожа на пневмоцилиндр, отличие в энергоносителе: в первом — сжатый воздух, во втором — технические минеральные масла.

Используется в областях, где нужен объемный гидропривод: строительстве, машиностроении, авиации, судостроении, при изготовлении промышленных станков — кузнечно-прессовых машин.

Т.к. гидроцилиндры работают при высоком давлении — до 32 Мпа, они сделаны из устойчивых материалов, конструкция стабильна при перегрузках и выдерживает гидроудар.

Элементы простого гидроцилиндра

1. внешняя металлическая труба — гильза,
2. поршень с резиновыми уплотнителями, которые не дают протекать рабочей жидкости,
3. шток — стержень с полированной поверхностью и резьбой, для крепления к двигательному механизму,
4. брундбукс, который направляет шток.

От протечек рабочей жидкости защищают уплотнительные манжеты.

Преимущества

• Простая конструкция, недорогое обслуживание,
• Долговечность и неприхотливость в эксплуатации,
• Высокая грузоподъемность и устойчивость к перегрузкам,
• Стабильная работа на протяжении долгого времени.

Виды гидроцилиндров

1. Одностороннего действия

В гидроцилиндрах одностороннего действия рабочая жидкость создает давление в поршневой полости, за счет чего шток выдвигается. В исходное положение возвращается за счет усилия пружины, которая служит возвратным элементом.
В некоторых случаях (например, у домкратов) возвратное действие обеспечивает дополнительный внешний механизм, сила тяжести груза или другой гидроцилиндр. Тогда в пружине нет необходимости.

2. Двустороннего действия

Самые распространенные. Принцип работы: рабочая жидкость создает усилие в штоке как при прямом, так и обратном ходе поршня, но при обратном движении скорость движения штока больше, а усилие меньше.

3.

Телескопические

Похожи на подзорную трубу: несколько цилиндров вставлены друг в друга по подобию матрешки, при этом корпус одного цилиндра становится штоком второго, второй корпус — третьего, и так далее.
Используется в механизмах, где есть ограничение размера первого корпуса: например, для вылета стрелы подъемного крана. Самое частое применение — опускание и подъем кузова в самосвале.

4. Дифференциальные

Это устройства с равным усилием прямого и обратного хода, которое достигается за счет соотношения площадей поршня 2 к 1.

Актуальная продукция

Еще статьи по теме

Гидроцилиндром называют объемно-гидравлический двигатель, который работает за счет возвратно-поступательных движений. По конструкции схож с пневмоцилиндром, отличие в энергоносителе: в первом случае это сжатый воздух, во втором — технические минеральные масла.

По конструкции гидроцилиндр – вытянутая емкость, внутри которой ходит поршень со штоком. Выходным звеном может быть только шток или шток с гильзой.  

Выбор гидроцилиндра зависит от назначения: где будет применяться, какой климат на объекте и высокие ли нагрузки.

определение, каким бывает, как устроен и где применяется, ГОСТ

Что такое гидроцилиндр?

Гидравлический цилиндр – это механизм гидравлической системы, являющийся неотъемлемым рабочим элементом техники разного назначения, главным принципом действия которого является трансформация гидравлической силы в механическую — выходного звена. Процесс превращения силы осуществляется с помощью возвратно-поступательных либо поворотно-прямолинейных движений.

Как выглядит гидроцилиндр

Гидроцилиндр используется при изготовлении строительной, дорожной и сельскохозяйственной техники, располагающей приводами подъёма и опускания конструкций навесного типа – кранов-манипуляторов, ковшей, лопат, сеялок, гидромолотов, плугов, ковшей и т.п. Также часто используются гидроцилиндры для дровокола.

Как устроен гидроцилиндр

Конструктивно механизм гидравлического цилиндра выглядит как гильза – прямая труба с идеально гладкой и чистой внутренней поверхностью изделия. Она наполнена жидкостью, вокруг которой вращается подвижной цилиндрический стержень для её нагнетания или выкачивания. Чтобы исключить протекание имеющейся жидкости, в нём предусмотрены манжеты, изготовленные из пластичной, но прочной резины.

Устройство гидроцилиндра в разрезе

Работа поршня активизируется при поступлении в цилиндр жидкости под достаточно высоким давлением. По бокам гильзы вкручены защитные пробки, предотвращающие вытекание и располагающие специальными отверстиями для транспортировки жидкости в гильзе. Усилие от цилиндрического стержня передаётся предустановленным штоком, характеризующимся полированной, а значит максимально гладкой, поверхностью. В нужном направлении определяет его грундбукс.

Основные узлы, которыми комплектуется механизм в зависимости от области применения техники:

• сама гильза;
• поршень;
• манжеты резиновые;
• грязесъёмник;
• шток и его направляющий грундбукс;
• стопорное кольцо;
• проушина.

На резьбовой стороне штока фиксируется приспособленная для этой функции деталь или проушина, которая соединяет его с подвижным механизмом.

Принцип действия гидроцилиндра

Объёмным гидродвигателем управляют элементы регулировки гидропривода или непосредственно сам гидрораспределитель. Так как гидравлические цилиндры работают на условиях повышенного давления (до 32 Мпа), к функционирующей системе предъявляются повышенные требования. Должна быть максимальная прочность и высокая работоспособность системы, тогда гарантируется надёжная работа гидроцилиндра.

Типы гидроцилиндров

Варианты изделий предполагают разную комплектацию и варианты применяемости. И для удобства их принято подразделять на конкретные типы.

По типу направления действия жидкости:

• Одностороннего действия;
• Двустороннего действия;
• Телескопические модели;
• Дифференциальные;

• количество положений штока: две позиции и много позиций;
• по типу хода: телескопические или одноступенчатые;
• по направлению давления жидкости: одно- или двустороннего действия;
• по наличию торможения: с торможением или без него.

Классификация гидроцилиндров в зависимости от применяемого рабочего звена:

• поршневые с одно- или двусторонним стержнем;
• сильфонные – с рабочим звеном в виде сильфона;
• плунжерные – в которых в качестве поршня используется плунжер;
• мембранные – располагают звеном в виде мембраны.

По типу фиксации в системе агрегаты делятся на варианты с креплениями на шарнирах или более жёстких крепежах.

Одностороннего действия

Такие гидродвигатели характеризуются определённым направлением перемещения штока в нём при повышении давления жидкости. В обычное положение его возвращает пружина, создающая для этого определённые усилия.

Чертеж гидроцилиндра одностороннего действия

В нём осуществляется сопротивление стандартной силе упругости пружины при ровном движении цилиндрического стержня. Функции механизма возвратного типа в таком механизме выполняет пружина. Немного другой способ функционирования наблюдается в домкратах, не располагающие пружиной возвратного типа. При приведении механизма в действие выполняется возврат стержня за счёт привлечения функций другого гидродвигателя или силы тяжести поднимаемого или опускаемого груза.

Двустороннего действия

При обычном движении поршня усилие на штоке достигается путём обеспечения повышенного давления имеющейся жидкости в полостях цилиндра стержневого и поршневого типов.

Чертеж гидроцилиндра двустороннего действия

Прямой ход по сравнению с обратным, характеризуется повышенным усилением на стержне и низкой скоростью движения. Это обусловлено разницей в площадях, к которым применяется сила давления имеющейся жидкости. Этот тип гидродвигателей привлекается для выполнения работ по подъёму и опусканию отвалов во многих марках бульдозеров.

Телескопические

Названы так ввиду особенностей строения конструкции, визуально напоминающей небольшой телескоп и благодаря характерному принципу работы.

Чертеж телескопического гидроцилиндра

Конструктивно механизм выглядит как несколько цилиндров разных диаметров вставленных один в другой. Актуально применять подобные механизмы в ситуациях, в которых необходим большой ход цилиндрического стержня, но размер самого изделия должен быть небольшим. Этот тип механизмов может встречаться в виде одно- и двустороннего действия. Активно эксплуатируется в самосвалах.

Дифференциальные

Этот вид механизмов характеризуется непростой конструкцией, где на поршень, толкающий жидкость, давление оказывается сразу с двух сторон. Площади давления на цилиндрический стержень с разных сторон разные. Скорость движения в соотношении к усилиям в ходах разной направленности является соразмерной соотношению площадей поршня. Соответственно между усилием и скоростью наблюдается взаимосвязь: чем выше скорость, тем ниже усилие и чем ниже скорость, тем выше усилие.

Чертеж дифференциального гидроцилиндра

При эксплуатации гидродвигателя, размеры поршней, которые имеют соотношение 2 к 1 (дифференциальные), обеспечивают идентичную скорость и варианты хода стержня в двух направлениях. Подобные функции для гидроцилиндров с поршнем одностороннего типа без вспомогательных элементов или специальной регулировки не встречаются.

Технические характеристики гидроцилиндров

От характеристик и параметров агрегата зависит сфера применения механизма, а также срок его беспроблемной эксплуатации. Важно знать, из чего он состоит, чтобы при необходимости можно было с лёгкостью приобрести замену неисправной детали.

Главные рабочие параметры:

• Диаметр штока – достаточно важный параметр, который определяет сферу эксплуатации изделия. При выборе важно ориентироваться на тип техники, в которой он будет функционировать. При проектировании гидросистемы конкретной техники обязательно следует учитывать динамику нагрузки на механизм, а также его грузоподъёмность. Это позволяет исключать изгибы стержня при эксплуатации гидроцилиндра.
• Диаметр цилиндрического стержня, главной функцией которого является определение значения тянущего и толкающего усилия;
• характеристики хода цилиндрически стержня – параметра, определяющего движение поршня и размеры механизма в рабочем состоянии.
• конструктивные особенности, которые позволяют определить способы крепления гидроцилиндра.
• тянущее усилие (кг).
• расстояние в нерабочем состоянии по центрам, которые обеспечивают эффективную оценку присоединительных размеров агрегата.
• номинальное давление, исчисляемое в Мпа.
• усилие толкающее (кг).
• масса самого изделия.

Допустимые значения гидроцилиндров

Наименование	Значение
Ход штока	не более 10000 (мм)
Диаметр штока	не более 500 (мм)
Рабочая норма	не более 70 (Мпа)
Усилие на шток (толкающее/тянущее)	не более 70 (Н)
Температура окружающей среды	от -40° до +40°
Рабочая среда	вода, водно-масленная имульсия, минеральные масла.

Назначение гидроцилиндров

Использование агрегатов такого вида актуально в дорожной, очистительной, строительной и ремонтной технике, в землеройных, разгружающих, подъёмных и транспортирующих грузы машинах. Также выполняется оснащение гидродвигателями станков, режущих металл, выполняющих кузнечные работы и работающих в качестве пресса.

В этих системах гидроцилиндры являются одними из самых важных агрегатов, обеспечивающих повышение функциональности гидросистемы, а также эксплуатацию в условиях повышенной нагрузки.

ГОСТ

ГОСТ 6540-68 определяет параметры и технические характеристики гидравлических пневматических цилиндров. Приложение ГОСТа знакомит с соотношениями значений цилиндров штокового и поршневого типа. Стандарт охватывает поршневые и плунжерные гидро- и пневмоцилиндры.

Стандартное давление гидроцилиндра имеет постоянную величину, которая определяет возможности эксплуатации данного агрегата.

Характерные обозначения гидроцилиндров зависят от особенностей конструктивного исполнения. Но следует отметить, что у разных производителей они могут быть разные.

Покупка устройства для конкретной техники должна определяться конкретными критериями, которые следует соблюдать, чтобы оно исправно и продолжительно работало без перебоев.

Среди основных:

• параметры гильзы;
• размер окружности и ход цапф, штока, шаров;
• длина по осям в рабочем и нерабочем состоянии;
• состав материала, из которого изготовлены элементы изделия;
• диаметр вилок.

Важно учитывать вес гидроцилиндра и марку стали, из которой он изготовлен. Все эти параметры помогут с лёгкостью подобрать замену неисправному агрегату и без сложностей заменить его на исправный.

Сталь для гидроцилиндра используется высоких марок: 20, 35, 45, 30ХГСА, 40Х.

Что такое гидроцилиндр? | Блог компании Hydroline

Что такое гидроцилиндры? Гидравлические цилиндры окружают нас повсюду, мы постоянно видим их в повседневной жизни, возможно, даже не осознавая этого, если специально не обращаем на них внимания: в экскаваторах, грузовиках, вилочных погрузчиках, тракторах, автовышках, горнодобывающем оборудовании — что угодно.

Гидравлический цилиндр является одним из четырех основных компонентов гидравлической системы, тогда как гидравлическая система представляет собой технологию, в которой жидкость, чаще всего гидравлическое масло, используется для передачи энергии от двигателя к исполнительному механизму: чаще всего к гидравлическому цилиндру.

Гидравлический цилиндр — часть гидравлической системы машины. Проще говоря, гидравлический цилиндр представляет собой гидравлический привод, который создает линейное движение путем преобразования гидравлической энергии обратно в механическое движение. Гидравлический цилиндр можно сравнить с мышцей; с помощью гидравлической системы машины он создает движение — поэтому он подобен мышце.

В гидротрансмиссии среда жидкая, обычно масло, о котором речь и в этом тексте. Основное понятие гидравлики состоит в том, что при вращении силовой машиной насоса образуется объемный расход (объем жидкости, проходящий через поперечное сечение в единицу времени, единицей в СИ является м3/с). Давление гидравлической системы определяется нагрузкой, создаваемой либо цилиндром, либо клапаном, который затем сопротивляется потоку жидкости, создаваемому гидравлическим насосом.

Давление распространяется равномерно во всех направлениях в системе и равномерно воздействует на все поверхности замкнутых пространств гидравлической системы; этот эффект называется законом Паскаля.

Итак, давление создается при воздействии силы на поверхность предмета. Когда сила делится на площадь, мы получаем давление следующим образом:

Итак, гидравлическая энергия цилиндра преобразуется обратно в механическое движение. Когда давление поступает в камеру А, стержень выталкивается и, следовательно, выталкивает силу (F = p x A1). При встречном движении в цилиндре двойного действия, когда давление поступает в камеру B, шток втягивается внутрь, а сила также втягивается (F = p x A2)

цилиндр.

Гидроцилиндр одностороннего или двустороннего действия?

Гидроцилиндры бывают одностороннего и двустороннего действия. Как следует из названия, цилиндры одностороннего действия работают только в одном направлении; гидравлика перемещает стержень в одном направлении, а встречное движение происходит само по себе, либо механической конструкцией, либо внешней нагрузкой. В цилиндре одностороннего действия может вообще не быть поршня, только шток поршня и давление масла влияет на площадь поперечного сечения штока поршня, что заставляет его двигаться наружу. Одним из примеров использования гидравлических цилиндров одностороннего действия является вилочный погрузчик.

Гидравлические цилиндры двойного действия работают в двух направлениях; цилиндр перемещается в двух направлениях с помощью гидравлики, например, вперед и назад или наружу и внутрь. Поршень разделяет камеру, и поскольку давление масла воздействует на поршень, поршень перемещает шток — масло воздействует на переднюю или заднюю часть поршня (пример иллюстрации 2) – при движении штока цилиндра в обе стороны. Цилиндры двойного действия используются, например, в стрелах экскаваторов; курятник экскаватора необходимо перемещать вперед и назад, и оба эти движения требуют большой силы.

Конструкция гидроцилиндра двойного действия показана на рисунке ниже:

Задача уплотнений — удерживать масло в нужном месте; в случае гидравлического цилиндра масло должно оставаться в правильных камерах. Существуют различные виды уплотнений. Например, уплотнительное кольцо или другое уплотнение под давлением помещается в канавку: по мере того, как масло течет, давление масла толкает уплотнение к другому концу канавки, уплотнение сжимается и прижимается к уплотнительным поверхностям и предотвращает утечка масла проходит через него. Все герметичные уплотнения работают по одному и тому же принципу. Уплотнительное кольцо — самое простое уплотнение в гидравлическом цилиндре.

В гидроцилиндры могут быть интегрированы различные гидравлические функции. Например, в цилиндр могут быть встроены гидравлические компоненты, в том числе клапаны потока, регулирования нагрузки или давления.

Различные типы датчиков также могут быть интегрированы в цилиндр; различные виды датчиков положения и давления могут сообщать об усталости цилиндра, а также дают точную информацию о давлении внутри цилиндра. В соответствии с информацией о положении можно рассчитать скорость цилиндра, тогда как датчик давления дает информацию о силе цилиндра. Если в цилиндр встроены датчики, с помощью технологии Hydroline LEO можно рассчитать срок службы цилиндра и сравнить его с теоретическим сроком службы цилиндра. Узнайте больше о LEO здесь.

— Тони Хуттунен, менеджер по дизайну, Hydroline

Следите за нами в социальных сетях, чтобы не пропустить еще больше интересного!

Что такое гидравлический цилиндр и каковы его типы?

Гидравлические цилиндры используются в различных мобильных устройствах, таких как самосвалы, экскаваторы, грейдеры, погрузчики, бульдозеры и экскаваторы-погрузчики. Типы этих гидравлических цилиндров различаются по определенным компонентам, включая материал, рабочее давление, процедуры, используемые для соединения торцевых заглушек, температуру и толщину стенки трубы или торцевых заглушек.

Принси А. Дж  |
07 октября 2021 г.

Гидравлические цилиндры являются одним из важнейших компонентов гидравлической промышленности. Для преобразования энергии несжимаемой гидравлической жидкости в работу используются гидроцилиндры.

Гидравлический цилиндр представляет собой линейный привод, который помогает создавать автоматическое усилие по прямой линии путем вытягивания или толкания. Изготовление гидравлического цилиндра требует много компонентов. Среди них:

• Трубка с внутренней отделкой и поршневыми штоками с твердым хромированием для предотвращения точечной коррозии и задиров
• Поршень и плунжер
• Две торцевые крышки
• Подходящие сальники

Уплотнения соединены с торцевыми крышками для рассеивания загрязняет и предотвращение риска утечек.

Гидравлические цилиндры используются в различных мобильных устройствах, таких как самосвалы, экскаваторы, грейдеры, погрузчики, бульдозеры и экскаваторы-погрузчики. Помимо этого, гидравлический цилиндр также имеет другие применения, включая оборудование для спортзалов, тяжелую технику, подъемники для инвалидных колясок и многие другие. Эти полезные свойства гидравлических цилиндров повысили их спрос в отраслях конечного использования. Недавний отчет Research Dive, Ожидается, что мировой рынок гидравлических цилиндров принесет значительный доход в ближайшие годы.

Типы гидравлических цилиндров

Гидравлические цилиндры бывают самых разных типов. Конструкция баллонов различается в зависимости от области их применения и отраслей конечного использования. Типы этих гидравлических цилиндров различаются по определенным компонентам, включая материал, рабочее давление, процедуры, используемые для соединения торцевых заглушек, температуру и толщину стенки трубы или торцевых заглушек. Некоторые из наиболее важных типов цилиндров включают цилиндры одностороннего действия, цилиндры двойного действия, цилиндры со сварным штоком, рулевой тягой и телескопические цилиндры. Кратко о каждом из них:

1. Цилиндры одностороннего действия

Цилиндры этого типа называются цилиндрами одностороннего действия, так как порт головки этих цилиндров работает в одном направлении. Как только жидкость закачивается в цилиндр, она удлиняет шток поршня. Для создания операции возврата требуется внешняя сила или нагрузочная цепочка. Затем внешняя энергия используется для слива жидкости из ствола в резервуар. Примером цилиндра одностороннего действия является гидравлический домкрат.

Цилиндры одностороннего действия подразделяются на два типа: с пружинным выдвижением и с пружинным возвратом. Пружинный возврат является наиболее часто используемым типом цилиндра одностороннего действия.

2. Цилиндры двустороннего действия

Цилиндры двустороннего действия имеют порты как в головке, так и на штоке, что облегчает перекачку жидкости. Порты будут контролировать поток жидкости и способствовать движению в обоих направлениях. Когда гидравлическая жидкость подается к концу штока, шток поршня втягивается. С другой стороны, перекачка жидкости к головке поможет удлинить шток поршня. Приложения этого типа включают подъемные и опускающие устройства. Двумя основными категориями цилиндров двойного действия являются дифференциальные и синхронные.

3. Цилиндры рулевых тяг

Цилиндры рулевых тяг чаще всего используются в производстве и промышленности. Простота обслуживания, сборки и ремонта — вот некоторые из преимуществ этого типа цилиндров. Резьбовые стальные стержни используются для удержания торцевых крышек цилиндров рулевых тяг. Крышки наконечников рулевых тяг полезны для предотвращения утечек жидкости.

4. Цилиндры со сварными стержнями

В цилиндрах со сварными стержнями торцевые крышки непосредственно соединены с цилиндром, что затрудняет сборку и разборку этих цилиндров. Эти цилиндры подходят для мобильного применения благодаря таким характеристикам цилиндров этого типа, как компактная конструкция, длина внутренних подшипников и рабочий цикл.

5. Телескопические цилиндры

Телескопические цилиндры могут быть одностороннего или двустороннего действия. Этот тип цилиндра содержит более пяти трубок. Это цилиндры одинарного или двойного действия. Телескопический цилиндр содержит более пяти трубок. Каждая из этих трубок вкладывается одна в другую. Диаметр каждой из этих вложенных трубок или ступеней становится меньше.

Bottom Line

Спрос на гидроцилиндры растет из-за их применимости в различных отраслях промышленности. Ожидается, что благодаря технологическим достижениям в ближайшие годы гидравлические цилиндры станут более эффективными.

Об авторе (авторах)

Принси А. Дж.

Принси имеет степень бакалавра в области гражданского строительства, полученную в престижном университете Тамил Наду доктора М.Г.Р. Университет в Ченнаи, Индия. После успешной академической успеваемости она продолжила свою страсть к писательству. Тщательный профессионал и писатель-энтузиаст, она любит писать о различных категориях и достижениях в мировых отраслях.