Гидравлический цилиндр: устройство и составляющие, принцип работы и разновидности, маркировка и применение

Определение гидравлического цилиндра и его описание. В каких сферах и оборудовании используется. Устройство гидроцилиндра, описание его составляющих: гильзы, поршня, манжет, шток, проушины, стопорного кольца. Про разновидности гидроцилиндров и их различия. Технические характеристики гидроцилиндра, из какой стали изготавливают. Нормативная документация на проектирование гидроцилиндров.

Типы гидроцилиндров

В зависимости от конструкции различают несколько видов гидравлических цилиндров.

  • По числу положений штока
  • Двухпозиционные
  • Многопозиционные
Гидроцилиндр
  • 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

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.

kak_viglyadit_gidrocilindr.gif 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.

За­чем он ну­жен, и как его ис­поль­зо­вать

Об­ласть при­ме­не­ния гид­ро­ци­лин­дров до­ста­точ­но ши­ро­ка. Они необ­хо­ди­мы на всех стан­ци­ях тех­ни­че­ско­го об­слу­жи­ва­ния для про­ве­де­ния ку­зов­ных ра­бот.

Ис­поль­зу­ют­ся в ра­бо­тах, тре­бу­ю­щих вы­со­кой точ­но­сти и ско­ро­сти пе­ре­дви­же­ния со­став­ля­ю­щих ча­стей ав­то­мо­би­ля и лю­бо­го дру­го­го обо­ру­до­ва­ния.

При­ме­ня­ют­ся ци­лин­дры в устрой­ствах, ко­то­рые при­зва­ны под­ни­мать и опус­кать раз­лич­ные гру­зы.

Так­же гид­ро­ци­лин­дры при­ме­ня­ют­ся в кон­струк­ци­ях по­во­рот­ных устройств, раз­гру­зоч­но-по­гру­зоч­ных ма­ши­нах, подъ­ем­но-ко­леб­лю­щих­ся сто­лах, же­ло­бах, в ма­ни­пу­ля­то­рах, в сор­ти­ро­воч­ных и транс­пор­ти­ро­воч­ных устрой­ствах.

Чтобы вос­поль­зо­вать­ся ци­лин­дром, на­при­мер, для стя­ги­ва­ния де­та­лей, необ­хо­ди­мо при­кре­пить к ци­лин­дру со­еди­ни­те­ли и тя­го­вые крю­ки. За­тем, со­глас­но ин­струк­ции вы­пол­нить стяж­ку де­та­лей.

Гид­ро­ци­лин­дры AE&T(c) вы мо­же­те уви­деть здесь: https://aet-auto.ru/catalog/gidravlika/cylindry-tyanuschie/

Источник: http://aet-auto.ru/news/gidroczilindr.-zachem-on-nuzhen,-i-kak-ego-ispolzovat.html

Устройство гидроцилиндра двухстороннего действия

Гидравлические цилиндры двухстороннего действия имеют две разделенные герметичные рабочие полости, в которые по разным трубопроводам подводится жидкость. Гидроцилиндры двухстороннего действия могут передавать развиваемое усилие как в прямом, так и в обратном направлениях.

Устройство гидроцилиндра двухстороннего действия рассмотрим на примере самой распространенной конструкции с односторонним штоком.

Гидроцилиндр с односторонним штоком

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

Конструкция гидроцилиндра двухстороннего действия

  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

Принцип работы гидроцилиндра

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

Поршневая и штоковая полости гидроцилиндра

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

Иллюстрация работы гидроцилиндра

При поступлении жидкости в поршневую полость усилие, развиваемое гидроцилиндром можно вычислить по формуле:

Усилие гидроцилиндром

При поступлении жидкости в штоковую полость эффективная площадь изменится, из площади поршня необходимо вычесть площадь штока.

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 односторонним штоком

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.

Гидроцилиндр с двухсторонним штоком

Для вычисления скорости и усилия гидроцилиндра с двусторонним штоком, можно применять формулы:

Формулы для расчета скорости и усилия гидроцилиндра с двухсторонним штоком

В современной технике применяются конструкции гидроцилиндров с двухсторонним штоком с закрепленным цилиндром и с закрепленным штоком.

Закрепленный шток и закрепленный цилиндр

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.

ustroystvo_gidrocilindra.png 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.

princip_raboty_gidrocilindra.gif 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.

Уголок клиента

Все виды нашей продукции отлично зарекомендовали себя на практике и пользуются повышенным спросом. Купить любые цилиндры гидравлические двухсторонние из каталога «ГидроКуба» можно недорого и быстро. Мы доставим товар заказчику, проведем профессиональный монтаж, возьмем агрегат на регламентное обслуживание и ремонт.

Приобретая сложную технику в целях безопасности, доверяйтесь только заводу-изготовителю, который дает гарантию на свою продукцию.

По условиям применения гидравлические цилиндры делятся на три основные группы:

  • для привода в действие рычажных механизмов рабочего оборудования, совершения повторяющейся циклически полезной работы (одноковшовые экскаваторы, фронтальные погрузчики, лесопогрузчики);
  • для перемещения рабочих органов, совершения полезной работы в процессе движения (скреперы, автогрейдеры, бульдозеры);
  • 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:

Характеристики гидроцилиндров

Основные параметры гидроцилиндров можно разделить на несколько групп.

Геометрические параметры

  • Диаметр поршня (гильзы), иногда его называют диаметром гидроцилиндра, наиболее распространненными являются диаметры: 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 620, 800 миллиметров.
  • 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 перемещания поршня со штоком или плунжера гидроцилиндра

Геометрические параметры гидроцилиндра

Гидравлические параметры

  • Номинальное рабочее давление — давление, при котором гидроцилиндр будет работать в номинальном, расчетном режиме, при этом сохраняя параметры работы и надежности, гарантированные произодителем. Величина давления в гидроцилнре опредяляется значением нагрузки, при этом она может быть ограничена настройки предохранительного или редукционного клапана. При отсутвии нагрузки давление в цилиндре обуславливается только потерями на трение.
  • Расход жидкости, поступающий в гидроцилинлдр.

Механические параметры

  • Усилие развиваемое гидроцилиндром — пропорционально давдлению и эффективной площади, на которую воздействует жидкость.
  • Скорость перемещения штока — определяется величиной расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр и его эффективным диаметром.

Расчет гидроцилиндра

Попробуем разабраться как характеристики гидроцилиндра связаны между собой, и как на них влияют параметры работы гидопривода.

При поступлении жидкости в поршневую полость жидкость воздействует на поршень, усилие развиваемое гидроцилиндром в этом случае будет пропорционально давлению и площади поршня:

Усилие развиваемое гидроцилиндром

Скорость перемещения поршня со штоком будет зависеть от диаметра поршня и расхода жидкости:

Формула для расчета скорости хода поршня гидроцилиндра

При подаче жидкости в штоковую полость гидроцилиндра, давление будет воздействовать на кольцевую поверхность, образованную наружными диаметрами поршня и штока. Усилие в этом случае можно вычислить, используя зависимость:

Усилие при подаче в штоковую полость

Скорость перемещения поршня при подводе жидкости в штоковую полость будет зависеть не только от диаметра поршня и расхода, но и от диаметра штока:

Формула для расчета скорости движения поршня при подаче в штоковую полость

Гидроцилиндры телескопические

Предлагаем купить телескопические гидроцилиндры нашего производства. Эти цилиндры представляют собой конструкцию из нескольких вставленных друг в друга цилиндров, каждый из которого является штоком для последующего. Когда давление подается в эту систему, первый поршень начинает перемещение и осуществляет движение до упора. Затем под давлением движение начинает следующий поршень. При этом следует учитывать, что усилие каждой следующей части отличается, чтобы добиться равномерного усилия, необходимо изменять давление в системе. Как правило, длина гидроцилиндра этого типа в сложенном состоянии являет собой от 20 до 40% длины цилиндра в развернутом виде.

Виды гидроцилиндров

Разновидность аппаратов предполагает разные технические характеристики, комплектацию и способы применения. Для того, чтобы быстро подобрать нужное устройство, они делятся на следующие типы:

В зависимости от вида действий жидкости:

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

Источник: http://zen.yandex.ru/media/id/5e92fc684b3ad201b9ee8903/dlia-chego-nujen-gidrocilindr-5ebd113ee29097681b9d52fe

Типовые конструкции гидроцилиндров

Несмотря на огромное разнообразие конструкций гидравлических цилиндров существуют, типовые решения, применяемые при проектировании гидроцилиндров, рассмотрим некоторые из них.

Гидроцилиндр на шпильках

Гидроцилиндр на шпильках

Передняя и задняя крышка гидроцилиндров этой конструкции связаны шпильками (анкерами), гильза зажата между крышками цилиндра. Уплотнение поршня обеспечивается двумя манжетами.

Круглый гидроцилиндр

Круглый гидравлический цилиндр

В представленной конструкции крышки крепятся к круглым фланцам, закрепленным с помощью сварки или резьбы на гильзе. Показанный на рисунке тип уплотнения поршня обеспечивает уплотнение в обоих направлениях.

Сварной гидроцилиндр

Сварной гидроцилиндр

Крышки приварены к гильзе, конструкция неразборная, неремонтопригодная. В цилиндре установлены компактные поршневые уплотнения.

Чертеж гидроцилиндра

Конструкторская документация на гидроцилиндр должна включать в себя:

  • сборочный чертеж гидроцилиндра,
  • спецификацию,
  • рабочие чертежи деталей.

В качестве примера конструкции гидравлического цилиндра предлагаем вам ознакомиться со сборочным чертежом одноштокового гидроцилиндра двухстороннего действия. Передняя крышка данного цилиндра имеет резьбовое соединение с гильзой, задняя крышка с проушиной приварена к гильзе. Поршень зафиксирован на штоке с помощью резьбовых втулок, зафиксированных от поворота с помощью штифта.

Для того, чтобы скачать чертеж гидроцилиндра в формате pdf щелкните по изображению.

Скачать чертеж гидроцилиндра в формате pdf

Вы также можете скачать чертеж гидроцилиндра в формате dwg.

Теперь можно обозначить приблизительный алгоритм подбора гидроцилиндра:

  • 1. По условиям компоновки находят присоединительные и габаритные размеры
  • 2. Из условий внешней нагрузки определяют расчетное значение усилия приведенного к штоку гидроцилиндра
  • 3. Выбирают диаметр гидроцилиндра при усилии, необходимом для преодоления внешней нагрузки
  • 4. Определяют исполнение гидроцилиндра и способ его крепления
  • 5. Определяют ход штока гидроцилиндра
  • 6. Для обеспечения требуемого усилия выбирают номинальное давление
  • 7. Выбирают цилиндр с нужным диаметром поршня и штока с учетом значения скорости
  • 8. Исходя из заданной скорости перемещения штока определяют расход рабочей жидкости

Ищете гидроцилиндр? Наши специалисты всегда помогут с выбором.

Подобрать гидроцилиндр

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки