Гидроцилиндр что такое: Гидроцилиндры назначение конструктивные особенности ✔ классификация ✔ виды ✔ схема ✔ принцип работы.

Какие бывают гидроцилиндры

В зависимости от конструкции различают несколько видов гидравлических цилиндров.

По числу положений штока:

  • Двухпозиционные
  • Многопозиционные

По характеру хода:

  • Одноступенчатые
  • Телескопические

По направлению действия рабочей жидкости:

  • Одностороннего действия
  • Двухстороннего действия

По возможности торможения:

  • С торможением
  • Без торможения

По виду рабочего звена:

  • Плунжерные
  • Мембранные
  • Сильфонные
  • Поршневые:
    • С односторонним штоком
    • С двухсторонним штоком

Гидроцилиндр с односторонним штоком

Основные элементы конструкции двухстороннего гидроцилиндра с односторонним штоком показаны на рисунке:

1. шток
2. передняя крышка
3. гильза
4. поршень
5. гайка
6. задняя крышка
7. грязесъемник
8. манжета штоковая
9. кольцо направляющее штоковое
10. манжета поршневая
11. кольцо резиновое
12. кольцо направляющее поршневое

Рабочая жидкость от насоса, через распределитель направляется в одну из полостей (поршневую или штоковую), противоположная полость соединятся со сливом.

При поступлении жидкости в поршневую полость шток гидроцилиндра выдвигается, при необходимости преодолевая усилие нагрузки.

При поступлении рабочей жидкости в штоковую полость шток гидроцилиндра втягивается.

Герметичность рабочих камер обеспечивается манжетными уплотнениями, не позволяющими перетекать жидкости из поршневой полости в штоковую. В крышке гидроцилиндра также устанавливают манжету для уплотнения штока, и грязесъемник для предотвращения попадания частиц загрязнения в полость цилиндра.

Гидроцилиндр с двухсторонним штоком

Усилие и скорость перемещения поршня со штоком при прямом и обратном ходе будут различными. Если необходимы одинаковые усилия или одинаковы скорости перемещения выходных звеньев, то используют гидроцилиндры с двухсторонним штоком.

В гидравлических цилиндрах этого типа один поршень связан с двумя штоками.

Устройство гидроцилиндров одностороннего действия

Гидроцилиндры одностороннего действия способны развивать усилие лишь в одном направлении. Обратный ход таких цилиндров осуществляется под действием пружины, силы тяжести, или внешнего воздействия на шток.

Плунжерный гидроцилиндр

В гидроцилиндрах этого типа жидкость воздействует на плунжер, расположенный в рабочей камере. Обратный ход осуществляется за счет внешних сил или силы тяжести.

Гидравлический цилиндр с пружинным возвратом

При поступлении рабочей жидкости в поршневую полость осуществляется рабочий ход, пружина, расположенная в штоковой полости сжимается — шток выдвигается. Обратный ход осуществляется за счет усилия пружины, поршневая полость при этом соединяется со сливом. Пружина может устанавливаться как в поршневой, так и в штоковой полости.

Телескопические гидроцилиндры

В телескопических гидроцилиндрах один шток размещен в полости другого штока. Это позволяет получить большую величину перемещения выходного звена при неизменных габаритах, так как в телескопических цилиндрах ход может превышать длину гильзы.

Телескопический гидроцилиндр одностороннего действия

Рабочая жидкость подводится в полость цилиндра через заднюю крышку. Секции выдвигаются последовательно — в первую очередь движение начнет секция с наибольшей эффективной площадью, затем с меньшей. Скорость при выдвижении каждой последующей секции будет увеличиваться, а усилие падать, в связи уменьшением эффективной площади. По этой причине расчетным должно быть усилие на секции с минимальной эффективной площадью. 

Обратный ход осуществляется под действием внешних сил, рабочая полость при этом соединяется со сливом.

Телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия

Подвод рабочей жидкости в представленной на рисунке конструкции осуществляется через шток. Выдвижение секций, осуществляется в том же порядке, что и в телескопических гидроцилиндрах одностороннего действия. Обратный ход обеспечивается подводом рабочей жидкости в штоковую полость, поршневая полость при этом соединяется со сливом.

Комбинированные гидроцилиндры

Для увеличения усилия на штоке гидроцилиндра, при отсутствии возможности увеличения наружного диаметра, используют тандемные или последовательно установленные гидроцилиндры. Схема сдвоенного гидроцилиндра показана на рисунке.

В данном случае увеличение усилия достигается за счет добавления второй рабочей камеры и дополнительного поршня, что позволяет увеличить эффективную площадь гидроцилиндра.

Характеристики гидроцилиндров

Основные параметры гидроцилиндров можно разделить на несколько групп.

Геометрические параметры

Диаметр поршня (гильзы), иногда его называют диаметром гидроцилиндра, наиболее распространенными являются диаметры: 10, 12, 16, 20, 25, 28, 30, 32, 35, 38, 40, 45, 50, 55, 60, 63, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 миллиметров и т. д. кратное 5мм.

Диаметр штока, стандартизированы следующие диаметры штоков гидравлических цилиндров: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 миллиметров.

Ход — величина максимально возможного перемещения поршня со штоком или плунжера гидроцилиндра

Гидравлические параметры

Номинальное рабочее давление — давление, при котором гидроцилиндр будет работать в номинальном, расчетном режиме, при этом сохраняя параметры работы и надежности, гарантированные производителем. Величина давления в гидроцилиндре определяется значением нагрузки, при этом она может быть ограничена настройки предохранительного или редукционного клапана. При отсутствии нагрузки давление в цилиндре обуславливается только потерями на трение.

Расход жидкости, поступающий в гидроцилиндр.

Механические параметры

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

Скорость перемещения штока — определяется величиной расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр и его эффективным диаметром, а также диаметром отверстий для подачи масла.

Что такое гидроцилиндр и как он устроен










Гидроцилиндр – ключевой узел гидравлических систем самосвалов, тяжелых грузовиков и спецтехники. Чтобы купить гидроцилиндр и не ошибиться, важно знать и понимать его конструкцию и принцип работы.

Что такое гидроцилиндр

Гидравлический цилиндр – агрегат линейного перемещения с цилиндрическим корпусом. Его работа – совершать возвратно-поступательные движения под давлением рабочей жидкости в поршневой полости для создания полезной силы, необходимой, например, для подъема-опускания отвала бульдозера. Принцип действия агрегата основан на изменении потенциальной мощности рабочего тела, приводящем в движение выбранные части машин или оборудования.

Конструкция гидроцилиндра

Гидравлический цилиндр представляет собой исполнительный механизм с простой конструкцией и несложным принципом действия. Конструкция включает несколько основных элементов. Главный – рабочий вал, который может быть поршневым, плунжерным или диафрагменным. Он расположен в рабочем пространстве внутри стального корпуса гидроцилиндра. Привод также имеет камеру, в которую закачивается рабочая жидкость. Чаще всего в качестве фактора используются масла определенной плотности. По мере увеличения давления жидкости поршень начинает скользить, воздействуя на рабочий инструмент линейной силой и заставляя его выталкиваться. Благодаря механической энергии, полученной от хода поршня, выбранный элемент машины приводится в движение.

Принцип работы гидроцилиндра

Гидравлический двигатель может работать как в одностороннем, так и в двустороннем режиме. В первом случае поршень вынужден двигаться назад, что позволяет сила тяжести или специальная пружина. Во втором распределитель отвечает за приток и отток жидкости из рабочей камеры. В цилиндре одностороннего действия рабочая жидкость действует только в одном направлении поршня, а в цилиндре двустороннего действия – в обоих направлениях. Количество энергии, производимой таким образом, зависит от диаметра рабочей поверхности хода, а также от максимального уровня номинального давления. Также важны скорость движения поршня и параметр хода.

Использование гидроцилиндров

Гидравлические цилиндры широко используются во многих областях промышленности, автомобилестроения и строительства. Агрегаты одностороннего действия чаще всего применяются в энергетике, горнодобывающей, металлургической и судостроительной промышленности. Двухсторонние модели используются для строительства мостов и фундаментов зданий.

В интернет-магазине AVM Киев можно выбрать гидравлические цилиндры  высокого качества от известных производителей: Hyva, Gemma, Hiposan, Aber и других, а также другие комплектующие для тягачей и спецтехники.

Підпишіться на наш Telegram-канал та Facebook або читайте нас в Google News, щоб нічого не пропустити.





Что такое гидроцилиндры?

Пол Хени

Цилиндры позволяют гидравлическим системам применять линейное движение и усилие без механических передач или рычагов, передавая давление от жидкости через поршень к рабочей точке.

Гидравлические цилиндры используются как в промышленных целях (гидравлические прессы, краны, кузницы, упаковочные машины), так и в мобильных приложениях (сельскохозяйственные машины, строительное оборудование, морское оборудование). И по сравнению с пневматическими, механическими или электрическими системами гидравлика может быть проще, надежнее и эффективнее. Например, плотность мощности гидравлического насоса примерно в десять раз выше, чем у электродвигателя аналогичного размера. Гидравлические цилиндры также доступны во впечатляющем наборе весов для удовлетворения широкого спектра потребностей применения.

Правильный выбор цилиндра для применения имеет решающее значение для достижения максимальной производительности и надежности. Это означает, что необходимо учитывать несколько параметров. К счастью, существует множество типов цилиндров, методов монтажа и практических правил, которые помогут вам в этом.

Типы цилиндров

Три наиболее распространенные конфигурации цилиндров: со стяжной тягой, сварные и поршневые. В цилиндрах с поперечной рулевой тягой используются высокопрочные стальные рулевые тяги с резьбой, обычно расположенные снаружи корпуса цилиндра, для обеспечения дополнительной устойчивости. Сварные цилиндры имеют прочный сварной корпус цилиндра с цилиндром, приваренным непосредственно к торцевым крышкам, и не требуют стяжек. Цилиндры Ram — это именно то, на что они похожи — цилиндр толкает прямо вперед, используя очень высокое давление. Цилиндры поршня используются в тяжелых условиях и почти всегда толкают грузы, а не тянут.

Для всех типов цилиндров важными измерениями являются ход поршня, диаметр отверстия и диаметр штока. Длина хода варьируется от менее дюйма до нескольких футов и более. Диаметр отверстия может варьироваться от дюйма до более чем 24 дюймов, а диаметр поршневого штока — от 0,5 дюйма до более чем 20 дюймов. условия проектирования. Например, пространство может быть слишком ограничено для идеальной длины хода. Для цилиндров с рулевой тягой увеличение размера отверстия также означает увеличение количества рулевых тяг, необходимых для сохранения устойчивости. Увеличение диаметра отверстия или поршневого штока является идеальным способом компенсации более высоких нагрузок, но размеры могут не позволить этого, и в этом случае может потребоваться несколько цилиндров.

Способы крепления цилиндра

Способы крепления также играют важную роль в работе цилиндра. Как правило, фиксированные опоры на центральной линии цилиндра лучше всего подходят для прямой передачи усилия и предотвращения износа. К распространенным типам крепления относятся:

Фланцевые крепления — очень прочные и жесткие, но не допускают смещения. Эксперты рекомендуют крепления на конце крышки для осевых нагрузок и крепления на конце штока, когда большая нагрузка приводит к растяжению штока поршня.

Цилиндры с боковым креплением — Простота установки и обслуживания, но крепления создают крутящий момент, когда цилиндр прикладывает усилие к нагрузке, увеличивая износ. Чтобы избежать этого, укажите длину хода, по крайней мере, равной размеру отверстия для цилиндров с боковым креплением (большая нагрузка имеет тенденцию делать короткий ход, а цилиндры с большим диаметром нестабильны). Боковые крепления должны быть хорошо выровнены, а груз должен поддерживаться и направляться.

Крепления для центральных проушин — Поглощают силы на центральной линии, но требуют штифтов для крепления проушин во избежание смещения при более высоком давлении или в условиях удара.

Шарнирные опоры — поглощают силу на осевой линии цилиндра и позволяют цилиндру изменять выравнивание в одной плоскости. Общие типы включают скобы, опоры цапфы и сферические подшипники. Поскольку эти крепления позволяют цилиндру поворачиваться, их следует использовать с насадками на конце штока, которые также поворачиваются. Крепления с вилкой можно использовать в любом положении и обычно рекомендуются для коротких ходов и цилиндров малого и среднего диаметра.

Основные характеристики

Рабочие условия s — Цилиндры должны соответствовать конкретному применению с точки зрения величины давления (psi), прилагаемой силы, требований к пространству, определяемых конструкцией машины, и т. д. Но знание эксплуатационных требований — это только полдела. Цилиндры также должны выдерживать высокие температуры, влажность и даже соленую воду для морских гидравлических систем. Везде, где температура обычно превышает 300°F, стандартные уплотнения из нитрильного каучука Buna-N могут выйти из строя — вместо этого выбирайте цилиндры с уплотнениями из синтетического каучука Viton. В случае сомнений исходите из того, что условия эксплуатации будут более суровыми, чем кажутся на первый взгляд.

Тип жидкости — В большинстве гидравлических систем используется минеральное масло, но при использовании синтетических жидкостей, таких как эфиры фосфорной кислоты, требуются уплотнения Viton. Опять же, уплотнения Buna-N могут не подходить для гидравлических систем с синтетической жидкостью. Полиуретан также несовместим с жидкостями с высоким содержанием воды, такими как водный гликоль.

Уплотнения — Вероятно, это наиболее уязвимый элемент гидравлической системы. Правильные уплотнения могут уменьшить трение и износ, продлевая срок службы, в то время как неправильный тип уплотнения может привести к простоям и проблемам с техническим обслуживанием.

Материалы цилиндров — Тип металла, используемого для изготовления головки цилиндра, основания и подшипника, может иметь существенное значение. В большинстве цилиндров используется бронза SAE 660 для шатунных подшипников и углеродистая сталь среднего качества для головок и оснований, что подходит для большинства применений. Но более прочные материалы, такие как ковкий чугун 65-45-12 для шатунных подшипников, могут обеспечить значительное преимущество в производительности для сложных промышленных задач. Тип материала поршневого штока может быть важен во влажной среде или среде с высокой влажностью (например, в морской гидравлике), где нержавеющая сталь 17-4PH может быть более долговечной, чем стандартная цементируемая углеродистая сталь с хромированным покрытием, используемая для большинства поршневых штоков.

Вопросы для рассмотрения:

Каков максимальный диапазон давления для применения? Имейте в виду, что давление может сильно различаться в зависимости от конкретной работы, которую выполняет система. Баллоны рассчитаны как на номинальное (стандартное) давление, так и на испытательное давление с учетом возможных отклонений. Давление в системе никогда не должно превышать номинальное расчетное давление баллона.

Толкать или тянуть — или и то, и другое (двойное действие)? Ответ на этот вопрос может потребовать специализированного цилиндра двойного действия, если гидравлическая система выполняет «двойную функцию». (Цилиндры одностороннего действия выдвигают поршень под действием гидравлического давления; цилиндры двойного действия выдвигают и втягивают поршень под давлением.) В толкающем приложении чрезвычайно важно правильно подобрать диаметр штока, чтобы избежать коробления штока. В тянущем приложении важно правильно определить размер площади кольцевого пространства (площадь диаметра поршня минус площадь диаметра штока), чтобы перемещать нагрузку при номинальном расчетном давлении цилиндра.

Какой тоннаж толкателя или тяги требуется? Всегда исходите из того, что пиковые нагрузки потребуют дополнительной силы. Эмпирическое правило состоит в том, чтобы выбрать цилиндр с грузоподъемностью на 20% больше, чем требуется для нагрузки.

Какая потребуется длина хода? Для идеальной длины может не хватить места. Может потребоваться телескопическая конфигурация или даже радиальная конфигурация, позволяющая цилиндру перемещаться более чем по одной оси. Цилиндры с длинным ходом поршня, которые более подвержены риску изгиба или смещения, требуют дополнительной поддержки.

Какой метод монтажа используется? Фланцевое крепление часто является лучшим решением, поскольку нагрузка передается по центральной линии цилиндра. Установка вне центральной линии требует дополнительной поддержки, чтобы избежать смещения.

Какая поддержка потребуется поршню и цилиндру? В зависимости от длины хода может потребоваться стопорная трубка для предотвращения чрезмерного износа и складывания. Однако стопорная трубка не предотвратит изгиб стержня — может потребоваться стержень большего размера, исходя из расчетов Эйлера. Возможно, наиболее распространенной ошибкой при проектировании гидравлики является занижение характеристик штока поршня, что делает цилиндр более подверженным нагрузкам, износу и выходу из строя.

Рубрики: Основы инженерного дела

Обратные ссылки

    Как правильно выбрать гидравлический цилиндр

    Гидравлические цилиндры, домкраты или домкраты. Названия различаются, но как бы вы ни называли их, определение остается тем же. Гидравлический цилиндр — это устройство, которое использует давление, создаваемое в гидравлической системе, для перемещения груза. Из-за большого разнообразия вариантов цилиндров вам необходимо тщательно учитывать свои потребности при выборе цилиндра для вашей работы. Ответив всего на несколько вопросов, вы сможете выбрать правильный гидроцилиндр для подъемно-транспортных работ.

    Как будет использоваться цилиндр?

    Цилиндры — универсальный продукт. Они используются не только для подъема и поддомкрачивания, но также для тяги, нажатия, удерживания, опускания и зажима. Знание области применения, для которой вам нужен цилиндр, — это ваш первый важный шаг к принятию правильного решения.

    Где используется баллон?

    Гидравлические цилиндры используются для самых разных целей. Многие рабочие места связаны с суровыми условиями, будь то сильная жара или суровые условия строительной площадки. Цилиндры с нитроцементацией поверхности имеют повышенную защиту от коррозии. Это делает их намного более прочными и идеальными для суровых условий.

    Сколько места нужно?

    Вопрос о том, сколько места у вас есть для баллона, очень важен. Вы бы не выбрали цилиндр с высотой в сложенном виде 16,5 см (6,5 дюйма) для пространства, в котором всего 12,7 см (5 дюймов). Существуют специальные цилиндры, предназначенные для работы в ограниченном пространстве. Они известны как цилиндры низкой высоты или блинчатые цилиндры.

    Какой ход требуется?

    Требуемая длина хода связана с максимальной высотой в сложенном состоянии. Ход определяется как разница между полностью выдвинутой высотой и полностью втянутой высотой цилиндра. Это расстояние между верхней частью поршня плунжера и нижней частью стопорного кольца. Для работ, требующих дополнительного хода, существуют телескопические гидроцилиндры, в том числе версии с низкой высотой. Ход определяет, насколько цилиндр будет поднимать, толкать, тянуть или перемещать ваш груз. При рассмотрении хода цилиндра вы должны держаться в пределах 80% от максимального хода. Это помогает обеспечить лучшую устойчивость и защиту от боковой нагрузки.

    Насколько необходима точность и контроль?

    Гидравлические цилиндры доступны в конфигурациях одинарного и двойного действия. Цилиндр одностороннего действия использует гидравлическое давление для выдвижения плунжера и возвратной пружины, чтобы вернуть его в исходное положение. Цилиндр двустороннего действия использует гидравлическую силу как для подъема, так и для опускания плунжера. Это обеспечивает гораздо больший контроль и точность.

    Требуется ли удержание груза?

    Если ваш груз необходимо удерживать на месте во время работы, безопасным выбором будет цилиндр с удержанием груза. Цилиндры, которые удерживают ваш груз, избавляют от трудоемкого процесса подгонки. Есть два разных типа цилиндров, которые можно использовать для удержания груза. Цилиндры с контргайкой, в которых используется механическая опора, и цилиндры с обратными клапанами.

    Насколько тяжел груз?

    Каждый гидравлический цилиндр предназначен для подъема определенной грузоподъемности. Есть конструкции общего назначения, которые являются вашими «базовыми» вариантами, а также высокотоннажные баллоны грузоподъемностью до 1000 тонн. Как и ход цилиндра, правило 80% также применимо к тоннажу. Производители всегда указывают максимальную грузоподъемность в качестве безопасного предела. Тем не менее, хорошая практика с баллонами побуждает пользователей использовать только 80% предела производителя.

    Стальные или алюминиевые цилиндры?

    Если вы ищете баллон для регулярного использования, вам понадобится долговечный. Стальные баллоны по своей природе прочнее своих алюминиевых аналогов. Однако, если вес является проблемой, алюминиевые цилиндры также прочны и их намного легче поднимать, транспортировать и перемещать.

    Приложение требует монтажа?

    Для некоторых работ требуется дополнительная устойчивость или точное позиционирование цилиндра. Если ваша работа подпадает под эту категорию, вам понадобится гидравлический цилиндр либо с монтажными отверстиями, либо с резьбой на буртике. Монтажные отверстия расположены в нижней части основания цилиндра и могут быть прикреплены к опорной плите.

    Сколько точек подъема требуется?

    Для многих больших подъемников может потребоваться более одного цилиндра. В этом случае вам необходимо выбрать насос с соответствующим объемом масла. Вы также можете подумать о синхронизированной системе подъема. Синхронизированная система подъема обеспечит равномерное распределение веса вашего груза.

    Нужно ли тянуть и толкать?

    Конструкция гидроцилиндра с полым плунжером позволяет использовать как тянущее, так и толкающее усилие. Это достигается благодаря резьбовому хомуту для крепления подходящих крепежных стержней.

    На каком уровне будет точка контакта с седлом?

    Во многих подъемных работах иногда трудно обеспечить достаточный контакт между седлом и грузом. Когда это происходит, возникает риск повреждения цилиндра из-за боковой нагрузки — часто пользователь совершенно не подозревает об этом. Увеличить площадь контакта можно с помощью наклонных седел. Это вариант, который можно настроить для работы с широким диапазоном цилиндров и помочь продлить срок службы цилиндров.

    Какое гидравлическое давление вам нужно?

    Итак, вы ответили на вопросы выше и имеете в виду цилиндр. Хорошая работа! Но прежде чем сделать окончательный выбор, не забудьте проверить, будет ли достаточным гидравлическое давление от вашего насоса. Если вам нужно обновление, есть много отличных насосов на выбор. Например, подключаемые ручные, электрические, аккумуляторные, пневмогидравлические и облегченные модели для работы на высоте.

    Сводка

    Помните об этом при поиске цилиндра, и вы найдете наилучший вариант для своего применения. Если у вас есть дополнительные вопросы о том, как правильно выбрать цилиндр, вы можете легко связаться с местным территориальным менеджером или дистрибьютором Enerpac здесь.