Все виды гидравлических цилиндров выполняют одну функцию - преобразовывают энергию жидкости в механическую энергию, необходимую для приведения в движение рабочих инструментов спецтехники и промышленного оборудования. Характеристики и область применения агрегатов зависят от особенностей их конструкции, определяющей производительность и условия эксплуатации. В нашей статье мы расскажем, чем отличаются гидроцилиндры и в каких случаях уместно использовать ту или иную разновидность агрегатов.
Устройство и принцип работы гидравлического цилиндра
Визуально гидроцилиндр похож на трубу, имеющую гладкую внутреннюю поверхность. Она наполняется рабочей жидкостью, которая поступает и выталкивается при помощи штока (стержня). Благодаря создаваемому давлению приводится в движение поршень. Помимо этих элементов, конструкция гидроцилиндра включает в себя следующие компоненты:
1 Уплотнители. Предупреждают утечки гидравлической жидкости. Боковые отверстия в манжетах и защитных пробках не препятствуют транспортировке среды;
2 Букса. Выступает направляющим устройством для штока;
3 Проушина. Используется для соединения выходного звена с подвижным механизмом;
4 Грязесъемник. Служит дополнительным уплотнителем, чтобы предупредить проникновение посторонних частиц и влаги;
5 Демпфер. Предотвращает удар поршня о крышки гидроцилиндра во время движения.
Виды и классификация гидроцилиндров
Объемные гидродвигатели различаются между собой по большому количеству параметров. Рассмотрим все характеристики подробнее.
Направление действия
По этому критерию гидроцилиндры делятся на одно- и двустороннего действия. В первом случае выходное звено (например, шток) перемещается при нагнетании гидравлической жидкости в рабочую полость цилиндра и направляется только в одну сторону. На обратном ходу шток вытесняет гидрожидкость под действием возвратной пружины, силы тяжести или других внешних сил. Агрегаты одностороннего действия в основном применяются в системах управления и вспомогательных механизмах.
Отличие цилиндров двустороннего действие заключается в наличии двух рабочих полостей. За счет этого выходное звено перемещается в обе стороны, исходя из полости, в которую поступает РЖ. Если жидкость поступает в поршневую полость - шток выдвигается, в штоковую - втягивается. Сливная магистраль соединяется с противоположной полостью. Данные конструкции широкого используются во многих видах спецтехники. Например, часто встречаются в механизмах подъема и опускания отвала бульдозеров.
ГЦ двустороннего действия могут оснащаться одно-, двусторонними или телескопическими штоками.
Строение рабочей камеры
1 Поршневые. Камера формируется поверхностями корпусной части и поршня со штоком; Бывают одно- и двустороннего действия. Подходят для подъемников, мусоровозов и систем выдвижных кранов;
2 Плунжерные. Вместо комбинации шток-поршень используется шток, исполняющий задачи плунжера. Его диаметр равен внутреннему диаметру гильзы. В гидроцилиндре отсутствует штоковая полость, а жидкость воздействует на плунжер в нижней части гидроагрегата. Поэтому элемент перемещается вдоль гильзы, сообщая движение механизму. Обратный ход обычно происходит под действием выдвигаемого механизма. Все плунжерные цилиндры относятся к агрегатам одностороннего действия. Используются в промышленных установках, сельхозтехнике и строительных машинах;
3 Телескопические. Состоят из нескольких секций, вставленных друг в друга по принципу телескопа, т.е. каждый последующий элемент выступает корпусом для предыдущего с меньшим диаметром. При подаче давления первый поршень с наибольшим диаметром движется до упора. Затем выдвигается определенное количество или все секции, в зависимости от заданного уровня. Данные агрегаты широко используются в строительной технике, подъемных механизмах и грузовиках;
4 Дифференциальные. Давление подается сразу с обеих сторон, причем на каждой из них величина нагрузки разная из-за различия в сечении поршня. Этим обусловлена различная скорость и сила движения, исходя из направления подачи РЖ. Для правильной работы механизма используются регуляторы, позволяющие настроить параметры и добиться точности усилия, положения штока.
Способы подвода рабочей жидкости
Еще одна классификация гидроцилиндров, определяющая их применение. Рабочая среда может подавать через шток или гильзу. В первом случае жидкость поступает непосредственно в рабочую камеру, что обеспечивает высокую точность управления. Этот вариант подходит для цилиндров с большой длиной хода, где нужно добиться точного позиционирования поршня. Например, в станках, прессах, манипуляторах.
Подвод жидкости через гильзу способствует большей устойчивости агрегата к нагрузкам и воздействию внешней среды. Эти модели подходят для работы в агрессивных условиях. Поэтому их часто используют в сельскохозяйственной технике, грузовых автомобилях, автокранах и самосвалах.
Способ крепления
Гидравлические цилиндры могут соединяться с другими элементами гидросистемы при помощи проушин, цапф с резьбой, лап, фланцев или сварочным методом. В случае с последним вариантом стоит соблюдать предельную осторожность, поскольку процесс сварки вблизи от обработанной гильзы может привести к ее повреждению и непригодности всего агрегата.
Условия применения
На российском рынке можно встретить гидравлические цилиндры для разных типов климата: холодного, умеренно холодного, сухого и влажного. Агрегаты также различаются между собой по функциональности:
1 Перемещение рабочих устройств и инструментов, выполнение погрузки, землеройных работ и других задач.
2 Установка опорных элементов (например, аутригеров) для придания спецтехнике неподвижности и обеспечения безопасного проведения высотных работ.
3 Запуск рычагов, многократное повторение определенных действий.
4 Фиксация исполнительных органов в нужном положении.
Технические параметры
Характеристики гидравлических определяют область применения оборудования, его КПД и срок службы. Агрегаты различаются между собой по следующим параметрам:
1 Диаметр штока. Чем больше это значение, тем выше нагрузки выдерживает механизм. Предельный диаметр - 500 мм;
2 Рабочий ход стержня. От этого параметра зависят размеры агрегата в рабочем состоянии и характеристики движения поршня. Максимальный показатель составляет 10 000 мм;
3 Конструктивные особенности. Учитываются при выборе способа фиксации и вычислении максимальной нагрузки на крепление;
4 Толкающее и тянущее усилие. Выражает максимальное усилие, которое агрегат способен оказать при выполнении рабочих операций. Параметр измеряется в килограммах;
5 Номинальное давление. Это рабочее давление, при котором цилиндр может нормально функционировать без ущерба эксплуатационному ресурсу;
6 Расстояние по центрам. Учитывается при расчете присоединительных размеров;
7 Габариты и масса цилиндра. На основании параметра определяется возможность монтажа агрегата на спецтехнику или промышленное оборудование;
8 Температура окружающей среды. Температура окружающей среды. Влияет на выбор материалов и разновидности уплотнений для стабильной работы системы в климатических условиях.
Теперь вы знаете устройство и виды гидроцилиндров, а также их область применения. Если хотите подобрать агрегат для своих условий эксплуатации, обращайтесь за помощью к специалистам компании «Спецгидромаркет».
