Відмінності між версіями «Гідроциліндри»

Рядок 62: Рядок 62:
 
'''Диференціальні гідроциліндри з однобічним штоком.'''
 
'''Диференціальні гідроциліндри з однобічним штоком.'''
  
У більшості випадків гідроциліндри мають односторонній шток . У диференціальних гідроциліндрах поршень жорстко з'єднаний зі штоком, що має менший діаметр. Визначення «диференціальний» відбулося від різної (диференціальної) площі поршня з боку робочих камер. Відношення площ поршневої і штокової камер позначається як коефіцієнт . Максимальне зусилля, що розвивається, визначається максимально припустимим робочим тиском і площею поршня в поршневій (при висуванні штока) або штоковій (при втягуванні) камері. Отже, при однаковому робочому тиску зусилля висування в раз більше, ніж зусилля втягування. Оскільки заповнювані порожнини при ході в обидва боки рівні по довжині, але відрізняються за об’ємом, отримуємо співвідношення швидкостей руху, зворотно пропорційним площам поршневої і штокової камер. Це означає, що чим більше площа, тим меншою є швидкість і, навпаки, чим менше площа, тим більше швидкість.
+
У більшості випадків гідроциліндри мають односторонній шток . У диференціальних гідроциліндрах поршень жорстко з'єднаний зі штоком, що має менший діаметр. Визначення «диференціальний» відбулося від різної (диференціальної) площі поршня з боку робочих камер. Відношення площ поршневої і штокової камер позначається як коефіцієнт . Максимальне зусилля, що розвивається, визначається максимально припустимим робочим тиском і площею поршня в поршневій (при висуванні штока) або штоковій (при втягуванні) камері. Отже, при однаковому робочому тиску зусилля висування в раз більше, ніж зусилля втягування. Оскільки заповнювані порожнини при ході в обидва боки рівні по довжині, але відрізняються за об’ємом, отримуємо співвідношення швидкостей руху, зворотньо пропорційним площам поршневої і штокової камер. Це означає, що чим більша площа, тим меншою є швидкість і, навпаки, чим менша площа, тим більша швидкість.
  
 
'''Диференціальні гідроциліндри із двостороннім штоком.'''
 
'''Диференціальні гідроциліндри із двостороннім штоком.'''
  
Гідроциліндри мають один поршень, пов'язаний із двома штоками меншого діаметра. Зусилля, що розвивається максимально в обидва боки, залежить від однакових за розміром площ кільцевих поверхонь поршня і максимально припустимого робочого тиску. Це означає, що при однаковому робочому тиску зусилля в обох напрямках руху однакові. Оскільки поверхні і довжини ходу рівні з обох боків, що дійсно також і для заповнюваних об’ємів, то швидкості руху однакові за величиною.
+
Гідроциліндри мають один поршень, пов'язаний із двома штоками меншого діаметра. Зусилля, що розвивається максимально в обидва боки, залежить від однакових за розміром площ кільцевих поверхонь поршня і максимально припустимого робочого тиску. Це означає, що при однаковому робочому тиску зусилля в обох напрямках руху однакові. Оскільки поверхні і довжини ходу рівні з обох боків, що дійсно ,також, і для заповнюваних об’ємів, то швидкості руху однакові за величиною.
  
 
== Область застосування ==
 
== Область застосування ==
  
Якщо розрізняти їх по областях застосування, то фактично їх можна розділити на три основні групи:
+
Якщо розрізняти їх по областях застосування, то фактично їх можна розділити на основні групи:
- Приводять в дію будь-які важільні механізми робочого обладнання (екскаватори, навантажувачі, лісонавантажувача)
+
- Приводять в дію будь-які важільні механізми робочого обладнання (екскаватори, навантажувачі, лісонавантажувачі)
 
- Переміщення робочих органів, які в процесі руху здійснюють корисну роботу (автогрейдери, бульдозери)
 
- Переміщення робочих органів, які в процесі руху здійснюють корисну роботу (автогрейдери, бульдозери)
- Установки всієї машини чи якихось окремих органів цієї машини, в стійке положення або визначено задане положення
+
- Установки всієї машини чи якихось окремих органів цієї машини.
  
 
Гідроциліндри широко застосовують у всіх галузях техніки, де використовують об'ємний гідропривід. Наприклад, в будівельно-дорожніх, землерийних, підйомно-транспортних машинах, в авіації і космонавтиці, а також в технологічному обладнанні - металорізальних верстатах, ковальсько-пресових машинах.
 
Гідроциліндри широко застосовують у всіх галузях техніки, де використовують об'ємний гідропривід. Наприклад, в будівельно-дорожніх, землерийних, підйомно-транспортних машинах, в авіації і космонавтиці, а також в технологічному обладнанні - металорізальних верстатах, ковальсько-пресових машинах.
Управління рухом поршня і штока гідроциліндра здійснюється з допомогою гідророзподільника, або за допомогою засобів регулювання гідроприводу.
 
  
Враховуючи той факт, що в даний час пред'являються все більш жорсткі якісні вимоги до разлічномугідравліческому обладнанню, варто відзначити ті особливості, які притаманні якісним гидроцилиндрам.
+
Враховуючи той факт, що в даний час пред'являються все більш жорсткі якісні вимоги до різного пневмо-обладнання, варто відзначити ті особливості, які притаманні якісним гидроцилиндрам:
В першу чергу, це висока герметичність деталей і ККД, прагнучий до 100%. Важливим якістю вважається плавність ходу штока гідроциліндра, а також невисокий рівень шуму. І звичайно, дійсно якісний гідроциліндр має тривалий термін експлуатації і характеризується високою експлуатаційною надійністю.
+
в першу чергу, це висока герметичність деталей і ККД, прагнучий до 100%. Важливию якістю вважається плавність ходу штока гідроциліндра, а також невисокий рівень шуму. І звичайно, дійсно якісний гідроциліндр має тривалий термін експлуатації і характеризується високою експлуатаційною надійністю.
  
 
== Вимоги до гідроциліндрів ==
 
== Вимоги до гідроциліндрів ==
Рядок 86: Рядок 85:
 
Як у будь-якого механізму, у них є і нерухомі частини, як правило, це невеликі кільця з гуми у яких круглий перетин. Наприклад, в рухомому з'єднанні між поршнем і штоком використовують гумові та гумово-тканинні манжети, їх встановлюють разом з кільцями, зробленими з фторопласту. Фторопластові кільця не дають видавлюватися манжетам з посадочних канавок, коли на них впливає тиску робочої рідини.
 
Як у будь-якого механізму, у них є і нерухомі частини, як правило, це невеликі кільця з гуми у яких круглий перетин. Наприклад, в рухомому з'єднанні між поршнем і штоком використовують гумові та гумово-тканинні манжети, їх встановлюють разом з кільцями, зробленими з фторопласту. Фторопластові кільця не дають видавлюватися манжетам з посадочних канавок, коли на них впливає тиску робочої рідини.
 
Для звичайних умов роботи поршневе ущільнення облаштовано фігурним гумовотканинним кільцем, у якого з боків встановлюються фасонні кільця, що заважають процесу видавлювання, а також до них примикають опорно-направляючі кільця, які виготовляються з полімеру (зазвичай береться скло-наповнений полімер).
 
Для звичайних умов роботи поршневе ущільнення облаштовано фігурним гумовотканинним кільцем, у якого з боків встановлюються фасонні кільця, що заважають процесу видавлювання, а також до них примикають опорно-направляючі кільця, які виготовляються з полімеру (зазвичай береться скло-наповнений полімер).
Щоб ущільнити шток використовується спеціальна система з компенсаційного кільця, і спеціального гумовотканинного кільця, яке поєднане з кільцем, протистояли видавлювання і грязес'емніка, який виготовляється з гуми.
+
Щоб ущільнити шток використовується спеціальна система з компенсаційного кільця, і спеціального гумово-тканинного кільця.
Грязезнімач також може бути виготовлений з поліуретану з металевим армуванням. Ці ущільнювальні системи, дуже сильно підвищують якість агрегату, в той час вони відповідають всім вимогам експлуатації. Деякі деталі механізму, в такому ущільненні можуть послужити більше двадцяти років.
 

Версія за 20:33, 18 грудня 2012

Гідроцилі́ндр (Пневмоциліндр), (рос.гидроцилиндр (пневмоцилиндр); англ. hydraulic cylinder; нім. Zylinder m) - об'ємний гідродвигун (пневмодвигун) зі зворотно-поступальним рухом вихідної ланки, який призначений для трансформації енергії потоку рідини в рух виконавчого механізму.

Гідроциліндр

Технічні характеристики стандартних гідроциліндрів:

Гідроциліндри застосовуються для роботи на моторних маслах і гідравлічних рідинах, згідно з ГОСТ 26191-84, в діапазоні температур від - 40 ° до + 60 ° С і температурі робочої рідини від -10 ° до + 80 ° С. Діаметр поршня: від 25 до 300 мм; Діаметр штоку: від 16 до 140 мм; Хід поршня: до 4000 мм; Робочий тиск: pn = 25 МПа (250 бар); Випробувальний тиск: pp = 1,5pn; Максимальна швидкість поршня: Vmax = 0,5 м/с; Діапазон температур робочої рідини: -25°С ÷ +80°С; Діапазон температур навколишнього середовища: -20°С ÷ +50°С; Робоча рідина: гідравлічні масла, в'язкість ν = 10 ÷ 450 сСт; Необхідна тонкість фільтрації робочої рідини: < 100 мкм; Повний ККД: > 0,95;

Види гідроциліндрів

Гідроциліндри односторонньої дії

Гідроциліндр односторонньої дії

Основним видом гідроциліндрів є гідроциліндр (пневмоциліндр) поршневого типу. Часто до групи гідроциліндрів відносять, також, плунжерні, мембранні і пневмо-двигуни. Висунення штока здійснюється за рахунок створення тиску в поршневій порожнині при подачі робочої рідини, а повернення в початкове положення - пружиною або гравітаційною силою. Зусилля, що створюється гідроциліндрами з пружиною, за інших рівних умов менше від зусилля, створюваного гідроциліндрами двосторонньої дії, за рахунок того, що при прямому ході штока необхідно долати зусилля стиснутої пружини. Пружина виконує тут роль поворотного елементу. У тих випадках, коли повернення здійснюється за рахунок дії приводимого механізму, іншого гідроциліндра, або сили тяжіння піднятого вантажу - гідроциліндр може не мати зворотної пружини через відсутність необхідності.

Гідроциліндри двосторонньої дії

Гідроциліндр двосторонньої дії

Найчастіше використовують поршневі гідроциліндри з двостороннім типом дії, у яких односторонній шток. Переміщення штока може бути направлено в дві сторони, але це залежить від того, де зараз нагнітається робоча рідина. Найчастіше в цей момент, друга порожнина з'єднана із зливною лінією. Основне їх застосування - це поворот робочого устаткування, між іншим рухомим елементом у даному випадку виступає сам корпус гідроциліндра. Як при прямому, так і при зворотному ході поршня, зусилля на штоку гідроциліндра створюється за рахунок створення тиску, відповідно, у поршневій або штоковій порожнині. Слід мати на увазі, що при прямому ході поршня зусилля на штоку дещо більше, а швидкість руху штока менша, ніж при зворотному ході - за рахунок різниці в площі, до якої прикладений тиск робочої рідини (ефективна площа). Такі гідроциліндри здійснюють, наприклад, підйом-опускання робочих органів бульдозера.

Телескопічні гідроциліндри

Телескопічний гідроциліндр

Перший телескопічний гідроциліндр винайшов і запатентував ще в 19 столітті Джозеф Брама, а в даний час працюють на цьому принципі автомобільні домкрати, які знає практично кожен водій. Називаються так завдяки конструктивній схожості з телескопом або підзорної трубою. Такі гідроциліндри застосовуються у тому випадку, якщо при невеликих розмірах самого гідроциліндра необхідно забезпечити великий хід штока. Конструктивно являють собою кілька циліндрів, вставлених один в одного таким чином, що корпус одного циліндра є штоком іншого. Вони здійснюють, наприклад, підйом-опускання кузовів в багатьох самоскидах.

Мембранні гідроциліндри

300px-Membrana1.jpg

Мембранний пневмоциліндр: 1-Диск мембрани; 2-Робоча камера; 3-Корпус; 4-Шток; 5-Пружина Мембранні пневмоциліндри також належать до пневмодвигунів дискретної дії з лінійним зворотно-поступальним рухом вихідної ланки - штока. У порівнянні з поршневими пневмоциліндрами вони простіші у виготовленні через відсутність точних контактних поверхонь, мають високу герметичність робочої камери, не потребують змащення і якісного очищення стиснутого повітря. Проте їм притаманні недоліки: обмеженість довжини ходу, змінне вихідне зусилля, що залежить від прогину мембрани. Найпоширеніші мембранні пневмоциліндри односторонньої дії із зворотною пружиною. Використовуються в обладнанні, де вимагаються значні зусилля при відносно малих переміщеннях (затискування, фіксація, перемикання, гальмування тощо). У мембранному пневмоциліндрі односторонньої дії плоска мембрана 1 защемлена по контуру між корпусом і кришкою 3. Внутрішній діаметр защемлення D називають діаметром заправлення мембрани. Оскільки не все зусилля від тиску повітря у робочій камері передається штоку, так як частина мембрани контактує з корпусом, то його розраховують за ефективною площею Fe, яка є меншою від геометричної. При малих прогинах мембрани

770c2df74d5bf22f427eba71ae634e11.png

де d - діаметр опорного диска мембрани на штоці.

Диференціальні гідроциліндри

Умовне графічне позначення диференціального гідроциліндра по ISO 1219

Диференціальні гідроциліндри з однобічним штоком.

У більшості випадків гідроциліндри мають односторонній шток . У диференціальних гідроциліндрах поршень жорстко з'єднаний зі штоком, що має менший діаметр. Визначення «диференціальний» відбулося від різної (диференціальної) площі поршня з боку робочих камер. Відношення площ поршневої і штокової камер позначається як коефіцієнт . Максимальне зусилля, що розвивається, визначається максимально припустимим робочим тиском і площею поршня в поршневій (при висуванні штока) або штоковій (при втягуванні) камері. Отже, при однаковому робочому тиску зусилля висування в раз більше, ніж зусилля втягування. Оскільки заповнювані порожнини при ході в обидва боки рівні по довжині, але відрізняються за об’ємом, отримуємо співвідношення швидкостей руху, зворотньо пропорційним площам поршневої і штокової камер. Це означає, що чим більша площа, тим меншою є швидкість і, навпаки, чим менша площа, тим більша швидкість.

Диференціальні гідроциліндри із двостороннім штоком.

Гідроциліндри мають один поршень, пов'язаний із двома штоками меншого діаметра. Зусилля, що розвивається максимально в обидва боки, залежить від однакових за розміром площ кільцевих поверхонь поршня і максимально припустимого робочого тиску. Це означає, що при однаковому робочому тиску зусилля в обох напрямках руху однакові. Оскільки поверхні і довжини ходу рівні з обох боків, що дійсно ,також, і для заповнюваних об’ємів, то швидкості руху однакові за величиною.

Область застосування

Якщо розрізняти їх по областях застосування, то фактично їх можна розділити на основні групи: - Приводять в дію будь-які важільні механізми робочого обладнання (екскаватори, навантажувачі, лісонавантажувачі) - Переміщення робочих органів, які в процесі руху здійснюють корисну роботу (автогрейдери, бульдозери) - Установки всієї машини чи якихось окремих органів цієї машини.

Гідроциліндри широко застосовують у всіх галузях техніки, де використовують об'ємний гідропривід. Наприклад, в будівельно-дорожніх, землерийних, підйомно-транспортних машинах, в авіації і космонавтиці, а також в технологічному обладнанні - металорізальних верстатах, ковальсько-пресових машинах.

Враховуючи той факт, що в даний час пред'являються все більш жорсткі якісні вимоги до різного пневмо-обладнання, варто відзначити ті особливості, які притаманні якісним гидроцилиндрам: в першу чергу, це висока герметичність деталей і ККД, прагнучий до 100%. Важливию якістю вважається плавність ходу штока гідроциліндра, а також невисокий рівень шуму. І звичайно, дійсно якісний гідроциліндр має тривалий термін експлуатації і характеризується високою експлуатаційною надійністю.

Вимоги до гідроциліндрів

Ущільнення гідроциліндрів зобов'язані бути дуже герметичними і зручними у випадках монтажу, а також вони повинні практично не давати тертя, бути маленького розміру і бути повністю сумісні з робочою рідиною. Як у будь-якого механізму, у них є і нерухомі частини, як правило, це невеликі кільця з гуми у яких круглий перетин. Наприклад, в рухомому з'єднанні між поршнем і штоком використовують гумові та гумово-тканинні манжети, їх встановлюють разом з кільцями, зробленими з фторопласту. Фторопластові кільця не дають видавлюватися манжетам з посадочних канавок, коли на них впливає тиску робочої рідини. Для звичайних умов роботи поршневе ущільнення облаштовано фігурним гумовотканинним кільцем, у якого з боків встановлюються фасонні кільця, що заважають процесу видавлювання, а також до них примикають опорно-направляючі кільця, які виготовляються з полімеру (зазвичай береться скло-наповнений полімер). Щоб ущільнити шток використовується спеціальна система з компенсаційного кільця, і спеціального гумово-тканинного кільця.