Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение

Гидравлические системы используются в разнообразном оборудовании, но работа каждой из них основана на схожем принципе. В его основе лежит классический закон Паскаля, открытый еще в XVII веке. Согласно ему, давление, которое приложено к объему жидкости, создает силу. Она равномерно передается во всех направлениях и создает одинаковое давление в каждой точке.

Основа работы гидравлики любого вида — использование энергии жидкостей и возможность, приложив малое усилие, выдерживать увеличенную нагрузку на значительной площади – так называемый гидравлический мультипликатор. Таким образом, к гидравлике можно отнести все виды устройств, работающих на основе использования гидравлической энергии.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеСпецтехника с гидроузлами
Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеГидрофицированные роботы на заводе «Камаз»

Виды гидравлики по сферам применения

Несмотря на общий «фундамент», гидросистемы поражают разнообразием. Начиная от базовых гидравлических конструкций, состоящих из нескольких цилиндров и трубок, и заканчивая футуристичными продуктами, в которых объединены гидроэлементы и электротехнические решения, они демонстрируют широту инженерной мысли и приносят прикладную пользу в самых разных отраслях:

  • промышленности — как элемент литейного, прессового, транспортировочного и погрузочно-разгрузочного оборудования, металлорежущих станков, конвейеров;
  • сельском хозяйстве — навесное оборудование тракторов, экскаваторов, комбайнов и бульдозеров управляется именно гидроузлами;
  • автомобильном производстве: гидравлическая тормозная система — «must have» для современного легкового и грузового автотранспорта;
  • авиакосмической отрасли: системы, независимые или объединенные с пневматикой, используются в шасси, управляющих устройствах;
  • строительстве: практически вся спецтехника оснащена гидрофицированными узлами;
  • судовой технике: гидравлические системы используются в турбинах, рулевом управлении;
  • нефте- и газодобыче, морском бурении, энергетике, лесозаготовительном и складском хозяйстве, ЖКХ и многих других сферах.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеГидростанция к токарному станку

В промышленности (для металлорежущих и других станков) современную производительную гидравлику используют благодаря ее способности обеспечить оптимальный режим работы с помощью бесступенчатого регулирования, получать плавные и точные движения оборудования и простоты его автоматизации.

На производственных станках широко применяют системы с автоматическим управлением, а в строительстве, благоустройстве, дорожных и других работах — экскаваторы и другую гусеничную или колесную с гидрофицированными узлами. Гидросистема работает от мотора техники (ДВС или электрического) и обеспечивает функционирование навесных элементов — ковшей, стрел, вил и так далее.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеГидрофицированный экскаватор-погрузчик

Виды гидравлики с разными гидроприводами

В оборудовании для разных сфер используются гидроприводы одного из двух типов — гидродинамические, работающие преимущественно на кинетической энергии, или объемные.

Последние используют потенциальную энергию давления жидкостей, обеспечивают большое давление и, благодаря техническому совершенству, широко используются в современных машинах.

Системы с компактными и производительными объемными приводами устанавливают на сверхмощных экскаваторах и станках — их рабочее давление достигает 300 МПа и больше.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеПример техники с объемным гидроприводом
Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеРабочее колесо гидротурбины для гидроагрегата ГЭС

Объемные гидроприводы используют в большинстве современных гидростистем, устанавливаемых в прессах, экскаваторах и строительной спецтехнике, металлообрабатывающих станках и так далее. Устройства классифицируют по:

  • характеру движения выходных звеньев гидромотора — оно может быть вращательным (с ведомым валом или корпусом), поступательным или поворотным, с движением на угол до 270 градусов;
  • регулированию: регулируемые и нерегулируемые в ручном или автоматическом режиме, дроссельным, объемным или объемно-дроссельным способом;
  • схемам циркуляции рабочих жидкостей — компактной замкнутой, используемой в мобильной технике, и разомкнутой, которая сообщается с отдельным гидробаком;
  • источникам подачи жидкостей: с насосами или гидроприводами, магистральными или автономными;
  • типу двигателя — электрический, ДВС в автомобилях и спецтехнике, турбины корабля и так далее.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеТурбина Siemens с гидроприводом

Конструкция гидравлики разных видов

В промышленности используют машины и механизмы со сложным устройством, но, как правило, гидравлика в них работает по общей принципиальной схеме. В систему включены:

  • рабочий гидроцилиндр, преобразовывающий гидравлическую энергию в механическое движение (или, в более мощных промышленных системах, гидродвигатель);
  • гидронасос;
  • бак для рабочей жидкости, в котором предусмотрена горловина, сапун и вентилятор;
  • клапаны — обратный, предохранительный и распределительный (направляющий жидкость к цилиндру или в резервуар);
  • фильтры тонкой очистки (по одному на подающей и обратной линии) и грубой очистки — для удаления примесей механического характера;
  • система, управляющая всеми элементами;
  • контур (емкости под давлением, трубопроводная обвязка и другие компоненты), уплотнители и прокладки.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеКлассическая схема раздельноагрегатной гидросистемы

В зависимости от вида гидросистемы, ее конструкция может отличаться — это влияет на сферу применения устройства, его рабочие параметры.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеСтандартный рабочий гидроцилиндр тормоза для комбайна «Нива СК-5»

Виды конструктивных элементов гидросистемы

Прежде всего, важен тип привода — части гидравлики, преобразующей энергию.

Цилиндры относятся к роторному типу, и могут направлять жидкости только в один конец или в оба (однократное или двойное действие соответственно). Усилие их направлено прямолинейно.

Гидравлика открытого типа с цилиндрами, которые сообщают выходным звеньям возвратно-поступательное движение, используется в мало- и среднемощном оборудовании.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеСпецтехника с гидродвигателем

В сложных промышленных системах вместо рабочих цилиндров устанавливают гидродвигатели, в которые из насоса поступает жидкость, а затем возвращается в магистраль.

Гидрофицированные моторы сообщают выходным звеньям вращательное движение с неограниченным углом поворота. Их приводит в действие рабочая гидравлическая жидкость, поступающая от насоса, что, в свою очередь, заставляет вращаться механические элементы.

В оборудовании для разных сфер устанавливают шестеренчатые, лопастные или поршневые гидромоторы.

Радиально-поршневой гидромотор

Потоками в системе управляют гидрораспределители — дросселирующие и направляющие. По особенностям конструкции их делят на три разновидности: золотниковые, крановые и клапанные. Наиболее востребованы в промышленности, инженерных системах и коммуникациях гидрораспределители первого типа. Золотниковые модели просты в эксплуатации, компактны и надежны.

Гидронасос — еще один принципиально важный элемент гидравлики. Оборудование, преобразующее механическую энергию в энергию давления, используют в закрытых и открытых гидросистемах. Для техники, работающей в «жестких» условиях (бурильной, горнодобывающей и так далее) устанавливают модели динамического типа — они менее чувствительны к загрязнениям и примесям.

Гидравлический насос Гидронасос в разрезе
Пара гидронасос-гидромотор

Также насосы классифицируют по действию — принудительному или непринудительному. В большинстве современных гидросистем, использующих повышенное давление, устанавливают насосы первого типа. По конструкции выделяют модели:

  • шестеренчатые;
  • лопастные;
  • поршневые — аксиального и радиального типов.
  • и др.

Гидрофицированные манипуляторы для 3D-печати

Существует огромное количество видов использования законов гидравлики — изготовители придумывают новые модели техники и оборудования.

Среди наиболее интересных — гидросистемы, устанавливаемые в манипуляторах для 3D-печати, коллаборативных роботах, медицинских микрофлюидных устройствах, авиационном и другом оборудовании.

Поэтому любая классификация не может считаться полной — научный прогресс дополняет ее чуть ли не каждый день.

  • pi4 workerbot — ультрасовременный индустриальный робот, воспроизводящий мимику
  • 
  • Гидравлический манипулятор, распечатанный на 3D-принтере

Гидрооборудование на линиях авиационного завода

УСЛУГИ и ЦЕНЫ

  1. * Цены указаны с НДС. ** Версия для печати…

Источник: https://hydro-test.ru/statyi/vidy-gidravliki-klassifikacii/

Гидроцилиндр: что это такое, как работает, где используется и ГОСТ

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.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение 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.

Читайте также:  Как паять трубы из пвх: особенности пайки пластиковых конструкций для водопровода

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение 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.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение 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:

  • 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.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение 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.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение 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.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение 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.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение 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.

Источник: https://gidravlica24.ru/article/gidrocilindr-opredelenie-kakim-byvaet-kak-ustroen

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение

Приспособления, в которых интегрируют такие узлы, применяются в промышленности, строительстве и еще в частных хозяйствах. Широкое распространение получил гидравлический цилиндр для пресса, который оказывает давление на какой-либо материал. Это может быть старый станок и матричные приборы в промышленности или производственные линии.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение

Огромного внимания стоит участок для выработки усилия. Как мы уже говорили, давление выполняется подачей жидкости на поршень. В виде активного вещества может быть и простая вода, но в серьезных системах используется специальное масло. При этом такой цилиндр может запускаться ручным усилием или электрическим двигателем, который сам нагнетает давление через жидкость.

Читайте также:  Не заводится мотокультиватор: причины поломки и способы починки оборудования

Виды агрегатов

Популярные сейчас лишь два вида гидроцилиндров. Это двух- и односторонние приспособления, которые имеют серьезные эксплуатационные различия.

  1. Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеСамыми лучшими и функциональными являются двухсторонние механизмы, в которых жидкостью создается ход поршня в две стороны. Это необычный цилиндр, который работает со специальной магистралью для сливания и обновления воды или масла.
  2. Получается, что одностороннюю гидравлику можно считать более упрощенным механизмом. В таком случае жидкость создает лишь усилие в одну часть, после чего поршень возвращается на место специальными инструментами — чаще всего, пружинами.

Общие характеристики

Технико-эксплуатационные характеристики именно к гидравлическим узлам можно поделить на две категории — создающие силовой потенциал и конструкционные.

  1. Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеОсновная характеристика, которая выделяет цилиндр гидравлический в плане эффективности, — это силовая нагрузка. Давление меняется от 2 до 50 т. Самые маленькие значения нагрузки до 10 т могут обеспечивать односторонние приспособления, а свыше — двухсторонние.
  2. В плане параметров конструкции нужно учесть ход штока и его диаметр. Ход в среднем идет от 150−400 мм, а диаметр где-то 40 мм. Эти параметры не так важны в отношении производительности, если сначала усилие подходит требованиям к нагрузке, однако их нужно учитывать для создания возможности будущей интеграции в рабочий комплекс.
  3. К примеру, цилиндры силовые с огромным рабочим ходом могут не подойти для простой по размерам станции для переработки отходов. И, наоборот, при оснащении специальной подъемной машины не стоит брать компактный цилиндр, ведь с большей вероятностью эта модель не сможет сделать достаточное усилие.

Изготовители

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеЛучшие цилиндры для различных нужд изготавливают под марками Ombra, JTC, Trommelberg и др. В семействах таких компаний можно отыскать и приспособления для оснащения маленьких автомастерских, и промышленные установки, выполняющие усилие в большое количество тонн. Также на нашем рынке широко показаны модели предприятия «Сорокин» в различных модификациях.

При этом российское устройство может обойтись дешевле, но обеспечит тот же рабочий эффект.

Другое дело, что компания, скорее, будет ориентирована на маленький и средний сегмент — в основном гидроцилиндры с нагрузкой порядка десяти. Впрочем, ограничения по силе действий можно компенсировать конструкционной гибкостью.

Эти механизмы можно применить и в виде простого функционального агрегата, и как оснастку в составе более больших производительных машин.

Вспомогательное оснащение

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащениеНеобходимое оснащение для гидроцилиндров — это приборы для оптимизации работы, светотехнические устройства, а также системы безопасности. Выбор какого-либо устройства определяется условиями для работы механизма. Зачастую покупают светодиодные фонари, благодаря которым устройство может быть использовано в любое время.

К тому же наличие качественной подсветки может понадобиться на случай, если вы запланировали срочный ремонт гидравлических цилиндров, который чаще всего предполагает регулировку с подключением насосов или изменения пружин. В более усложненных конструкциях в основном применяют и электронные панели управления.

Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/princip-raboty-gidravlicheskogo-cilindra-dvuhstoronnego-deystviya.html

Гидроцилиндры, их назначение, конструктивные особенности и классификация

Гидроцилиндры по сути своей являются объемными гидродвигателями, предназначенными для преобразования энергии жидкости в механическую энергию, обеспечивающую поступательное движение. Выходным (подвижным звеном) может выступать как шток, так и корпус (гильза) цилиндра.

В зависимости от рабочего цикла, скоростей и усилий, которые должны развивать рабочие органы дорожно-строительной, коммунальной, лесозаготовительной техники, применяют гидроцилиндры разных типов с различными способами их включения в гидравлическую схему объемного привода.

Гидроцилиндры по конструктивному признаку можно разделить на гидроцилиндры одностороннего и двухстороннего исполнения.

В первом случае движение выходного вала под действием рабочей жидкости возможно только в одном направлении, а во втором — движение штока под действием рабочей жидкости осуществляется в двух противоположных направлениях.

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение

Гидроцилиндры двухстороннего действия изготавливаются с односторонним, двусторонним и телескопическим штоком, также могут быть снабжены демпфирующим устройством, обеспечивающим уменьшение скорости перемещения выходного звена в конце хода.

Для привода рабочих органов экскаваторов, кранов, погрузчиков и других мобильных машин наиболее широко применяются цилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Усилие на штоке и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость.

Основными параметрами гидроцилиндров являются номинальное давление, диаметр поршня и ход штока. Диаметры поршня и штока определяют усилие, развиваемое гидроцилиндром при заданном давлении.

Землеройно-планировочные, мелиоративные, коммунальные, торфодобывающие, противопожарные, грузоподъемные и подъемно-транспортные машины отечественного производства обычно работают при номинальных давлениях 10, 16, 25, 32 МПа, а пиковые значения это ряда составляют 20, 32, 40, 50 МПа со скоростями штока, не превышающими 0,5 метров в секунду.

Одним из основных параметров при выборе гидроцилиндра является уровень номинального давления. Однако при оценке технического ресурса решающими являются режимы работы цилиндров при максимальном и пиковом давлениях.

По условиям применения гидроцилиндры делятся на три основные группы:

  • для привода в действие рычажных механизмов рабочего оборудования, совершения повторяющейся циклически полезной работы (одноковшовые экскаваторы, фронтальные погрузчики, лесопогрузчики и др.)
  • для перемещения рабочих органов, совершения полезной работы в процессе движения (скреперы, автогрейдеры, бульдозеры и др.)
  • для установки рабочих органов в определенное положение или установки выносных опор, обеспечивающих устойчивое положение машины.

Гидроцилиндры могут изготавливаться под умеренный (У1), холодный (ХЛ1) , сухой (ТС1) и влажный (ТВ1) тропический климат.

Ниже будет приведена структура условного обозначения поршневых гидроцилиндров унифицированной конструкции по ОСТ 22-1417-79:

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение

По способу крепления штока и гильзы гидроцилиндры можно разделить на следующие группы:

  1. На проушинах с шарнирными подшипниками
  2. На проушине с шарнирным подшипником и цапфой на корпусе
  3. На проушине с шарнирным подшипником и с подготовкой задней крышки цилиндра под сварку с ответным элементом конструкции
  4. С подготовкой наружного конца штока под сварку ответной деталью и на проушине с шарнирным подшипником
  5. С подготовкой наружного конца штока под сварку с требуемой деталью и с креплением
  6. С подготовкой под сварку наружного конца штока и задней крышки гидроцилиндра с требуемыми деталями
  • В зависимости от завода-изготовителя компоновка элементов данной схемы может меняться.
  • Приведем примеры обозначений гидроцилиндров:
  • -ЦГ-125×80×1000.11 производства ОАО «ЕЛЕЦГИДРОАГРЕГАТ» где:
    125 диметр поршня , 80 диаметр штока, 1000 рабочий ход, 11-конструктивное исполнение: проушины с шарнирным подшипником на корпусе и штоке

-Г-150.125.56.400Г производства ЗАО «СДМ» г.Орёл где;
125 диаметр поршня, 56 диаметр штока, 400 рабочий ход

Причем завод, производящий машину, зачастую использует свои обособленные маркировки изделий, например: г/ц Г-150.125.400Г имеет также обозначение ТО-30.44.10.000, которое применяет непосредственно завод, выпускающий погрузчик ТО-30.

Все особенности маркировок и условных обозначений должны отражаться в соответствующей сопроводительной документации того или иного завода-производителя гидроцилиндров.

Теперь можно обозначить приблизительный алгоритм подбора гидроцилиндра:

  • по условиям компоновки находят присоединительные и габаритные размеры
  • из условий внешней нагрузки определяют расчетное значение усилия приведенного к штоку гидроцилиндра
  • выбирают диаметр гидроцилиндра при усилии, необходимом для преодоления внешней нагрузки
  • определяют исполнение гидроцилиндра и способ его крепления
  • определяют ход штока гидроцилиндра
  • для обеспечения требуемого усилия выбирают номинальное давление
  • выбирают цилиндр с нужным диаметром поршня и штока с учетом значения скорости
  • исходя из заданной скорости перемещения штока, определяют расход рабочей жидкости

Конструктивно, гидроцилиндр состоит из следующих основных деталей: гильза, поршень, шток, втулка направляющая, крышка, проушина и опорно-направляющие элементы (манжеты, кольца, грязесъемники и др.).

Гидравлический цилиндр: конструкция и виды, изготовители и вспомогательное оснащение

Стоит написать несколько слов по эксплуатации гидроцилиндров.

При монтаже и эксплуатации должны соблюдаться правила безопасной работы, определяемые ГОСТом, а также инструкцией по эксплуатации машины.

Перед установкой гидроцилиндра на машину необходимо его расконсервировать.

При установке гидроцилиндров на шарнирных подшипниках отклонение его геометрической оси не должно превышать 2 градуса в одном направлении.

При смазывании подшипников через опорные пальцы смазочные канавки на последних должны совпадать с отверстиями для смазывания во внутреннем кольце подшипника.

  1. После установки гидроцилиндра шарнирные подшипники нужно смазать универсальной среднеплавкой смазкой до ее появления в зазорах подшипников.
  2. В течение первых 8 часов работы давление гидроцилиндрах не должно превышать 50% от номинального.
  3. При нагревании штока нового цилиндра или после регулирования осевого сжатия пакета многорядных уплотнений необходимо ослабить затяжку уплотнений, установив под переднюю крышку дополнительную прокладку.
  4. При работе гидроцилиндров штоки должны двигаться плавно, без толчков и заеданий; не должно быть внешних утечек рабочей жидкости по штоку и в местах соединения подводящих трубопроводов.
Читайте также:  Для чего нужна обсадная труба для скважины, и какими они бывают

Источник: https://www.tradicia-k.ru/articles/gidrocilindry-ikh-naznachenie-konstruktivnye-osobennosti-i-klassifikaciya/

Гидравлический цилиндр – устройство, принцип работы, расчет усилия

Работоспособность многих видов силового оборудования как промышленного, так и бытового назначения обеспечивает такое устройство, как гидравлический цилиндр.

Выступая в роли приводного двигателя возвратно-поступательного действия, такой механизм при минимальных затратах энергии обеспечивает полный цикл работы силового оборудования, используемого в строительстве, в различных отраслях промышленности, на предприятиях сельскохозяйственной отрасли и в быту.

Наибольшее распространение гидравлические цилиндры получили в качестве основного элемента оснащения прессового оборудования, активно используемого для решения различных задач.

Гидроцилиндр представляет собой объемный гидродвигатель, преобразующий энергию потока жидкости в механическую энергию

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция любого гидравлического цилиндра включает в себя следующие элементы:

  • корпус-гильзу;
  • поршень;
  • шток поршня.

Несколько отличаются по конструкции плунжерные гидроцилиндры, в которых плунжер одновременно выполняет функции поршня и штока.

Схема гидравлического цилиндра

Принцип работы гидроцилиндра любого типа основан на оказании давления рабочей жидкости на поршень. В результате воздействия на поршень гидроцилиндра шток начинает совершать циклическую работу, передавая усилие на рабочий узел обслуживаемого устройством оборудования.

Таким рабочим узлом, функционирование которого обеспечивает цилиндр гидравлический, в зависимости от типа и назначения оборудования может быть уплотняющая платформа, гибочный или прессующий механизм, а также устройство любого другого типа, обеспечивающее передачу усилия гидроцилиндра конечному получателю силовой энергии.

Устройство раздвижного гидравлического цилиндра

Поскольку усилие, создаваемое гидравлическим цилиндром, как уже говорилось выше, формируется за счет давления, оказываемого рабочей жидкостью на поршень, свойства данной жидкости оказывают значительное влияние на эффективность использования, технические и эксплуатационные характеристики самого цилиндра. В качестве рабочей жидкости для гидравлических цилиндров поршневого или плунжерного типа, как правило, используется специальное масло, которое должно отвечать определенным требованиям по целому ряду параметров:

  • химическому составу и плотности;
  • значениям температур, при которых рабочая жидкость сохраняет свои изначальные характеристики;
  • склонности рабочей жидкости к развитию окислительных процессов.

Для приведения в действие гидравлических цилиндров различных типов и моделей рабочую жидкость в их внутреннюю камеру нагнетают при помощи ручного или электрического насоса.

Основные разновидности

Различные типы гидравлических цилиндров выделяют по целому ряду параметров. Так, в зависимости от числа положений, которые может занимать шток устройства, оно может быть:

  • двухпозиционным;
  • многопозиционным.

В зависимости от характера хода поршня и штока различают следующие виды гидроцилиндров:

  • одноступенчатые устройства;
  • гидроцилиндры телескопического типа.

Принцип действия гидроцилиндров различного типа

Телескопическое устройство одностороннего типа или телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия применяют в тех случаях, когда необходимо, чтобы величина вылета штока превышала длину корпуса гидравлического цилиндра. Гидроцилиндр телескопического типа состоит из нескольких цилиндров, которые вложены один в другой, при этом корпус каждого последующего из таких цилиндров является штоком предыдущего.

В зависимости от того, в скольких направлениях действует рабочая жидкость гидравлического цилиндра, это может быть:

  • гидроцилиндр одностороннего действия;
  • устройство с двухсторонним штоком.

Гидроцилиндры с двухсторонним штоком ЦГ1 и ЦГ2, предназначенные для монтажных работ и проведения спасательных операций

Рабочая жидкость в гидравлических цилиндрах одностороннего действия действует на поршень только в одном направлении.

Для выполнения обратного действия с односторонним штоком, то есть осуществления его движения в обратном направлении, используются пружинные элементы.

Применение возвратной пружины в конструкции гидравлических цилиндров одностороннего действия приводит к тому, что они создают меньшие усилия, чем двусторонние гидроцилиндры, поршням которых не приходится преодолевать силу упругости пружинного элемента.

Конструктивная схема гидравлических цилиндров двухстороннего действия разработана таким образом, что рабочая жидкость оказывает воздействие сразу на две противоположно расположенные плоскости.

Одной из модификаций гидроцилиндра двухстороннего действия является устройство, оснащенное сразу двумя штоками, располагаемыми с противоположных сторон поршня.

Схема подключения гидравлического цилиндра двухстороннего действия предусматривает, что одна часть его внутренней камеры соединяется с напорной магистралью гидравлической системы, а вторая – со сливной.

Схема гидроцилиндра двухстороннего действия

При использовании двухстороннего гидравлического цилиндра, оснащенного одним штоком, следует учитывать тот факт, что такое устройство при движении поршня в прямом направлении создает большее усилие, чем при обратном движении.

Объясняется это тем, что площади рабочих плоскостей поршня со стороны расположения штока и с его обратной стороны различаются, соответственно, при воздействии рабочей жидкости на эти плоскости создается давление различной величины.

Устройство гидроцилиндра может предусматривать наличие специального механизма, отвечающего за торможение штока. В зависимости от наличия или отсутствия такого механизма в конструкции среди гидравлических цилиндров выделяют устройства с торможением и без него.

Традиционная конструкция гидроцилиндра с торможением в конце хода

Разделение гидравлических цилиндров на разные виды осуществляется и в зависимости от типа основного рабочего элемента, который использован в их конструкции. Так, выделяют:

  • плунжерный гидроцилиндр;
  • устройство, которое работает за счет установленной в нем мембраны;
  • гидроцилиндр сильфонного типа;
  • гидроцилиндр поршневого типа, который, как уже говорилось выше, может быть оснащен одним или двумя рабочими штоками.

Конструктивное исполнение оказывает непосредственное влияние на характеристики гидравлических цилиндров. Это следует учитывать при подборе таких устройств для оснащения оборудования определенного назначения.

Цилиндр вытяжной гидравлический JTC, развивающий усилие в 10 тонн

Основные характеристики

Осуществляя подбор гидроцилиндра, следует ориентироваться на его параметры, которые можно разделить на две основные группы:

  • характеризующие силовой потенциал гидравлического цилиндра;
  • относящиеся к конструктивным особенностям устройства.

С точки зрения силового потенциала важнейшим параметром гидравлического цилиндра является создаваемое им усилие. Различные модели гидравлических цилиндров, предлагаемых на современном рынке, способны создавать давление, значение которого варьируется в диапазоне от 2 до 50 тонн, при этом минимальные усилия (до 10 тонн) создают односторонние гидроцилиндры, а максимальные – двухсторонние.

Гидроцилиндры выпускаются с гравитационным, гидравлическим или с пружинным возвратом штока, а также с фиксирующей гайкой

Наиболее важными параметрами, которыми определяются конструктивные особенности гидравлических цилиндров, являются:

  • диаметр рабочей поверхности поршня;
  • объем рабочей камеры гидравлического насоса;
  • диаметр штока насоса и величина его рабочего хода.

Зная размеры гидроцилиндров, а также давление, которое оказывает рабочая жидкость на их поршень, можно выполнить расчет усилия, создаваемого на штоке.

Для того чтобы выполнить расчет гидроцилиндра с целью определения усилия, создаваемого штоком, достаточно перемножить значения давления рабочей жидкости и площади поршня, на которую она воздействует.

При выполнении таких расчетов важно учесть потери на трение, для чего используется специальный коэффициент, который подставляется в используемую формулу.

Расчет основных параметров гидроцилиндра

Чтобы определить геометрические параметры выбираемого устройства, не обязательно изучать чертежи гидроцилиндра, для этого достаточно разобраться в его маркировке. Так, маркировка гидроцилиндров, требования к которой оговариваются положениями соответствующего ГОСТа, содержит информацию о следующих геометрических параметрах:

  • диаметре рабочей поверхности поршня;
  • диаметре и ходе штока насоса.

Кроме того, маркировка гидроцилиндров содержит сведения о:

  • конструктивном исполнении насоса;
  • типе устройства (одно- или двухстороннего действия).

Ориентируясь на обозначения гидроцилиндров, можно также определить, для каких климатических условий предназначена та или иная модель.

Маркировка поршневых гидроцилиндров по ОСТ 22-1417-79

Эффективность работы гидравлического цилиндра обеспечивается не только его конструктивным исполнением и техническими параметрами, но и характеристиками элементов гидравлической системы, работающей в связке с таким устройством.

Гидроцилиндр, состоящий из рабочей камеры, поршня и штока, нуждается в подаче рабочей жидкости в требуемом объеме и под определенным давлением, степень чистоты и другие характеристики которой должны соответствовать определенным требованиям.

Соблюдение таких требований обеспечивают элементы гидравлических систем, выбору и техническому обслуживанию которых, как и выбору самого гидравлического цилиндра, следует уделять особое внимание.

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/prochee/gidravlicheskij-tsilindr-ustrojstvo-raschet-usiliya.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector