Для транспортных средств и различной спецтехники применяют гидроцилиндры с увеличенной мощностью. Источник unsplash.com
Гидроцилиндры — один из основных элементов гидравлических систем, который применяют при производстве транспортных средств, различных видов спецтехники, промышленного оборудования. Принцип действия такого устройства состоит в преобразовании гидравлической силы в механическую.
В результате шток гидравлического цилиндра совершает возвратно-поступательные движения, заставляя перемещаться рабочие части машин и механизмов. Такой принцип позволяет развивать значительное усилие, которое требуется при работе высоконагруженного оборудования: прессов, подъемников, кранов и т. д.
Рассмотрим, какие существуют виды гидроцилиндров, как работает гидроцилиндр и за счет чего развивает высокое усилие.
Вне зависимости от того, где применяется гидроцилиндр, любое устройство такого типа конструкционно представляет собой стальной цилиндр, внутри которого перемещается шток с поршнем. Для изготовления корпуса обычно применяют бесшовную стальную трубу.
Через впускное отверстие с клапаном в камеру закачивается рабочая жидкость — в зависимости от модели устройства это может быть масло, вода или специальная смесь. При нагнетании жидкость создает избыточное давление, которое воздействует на поршень штока и приводит его в движение. При откачивании рабочей жидкости через выпускное отверстие внутреннее давление снижается, шток возвращается в исходное положение.
Шток приводит в действие рабочие инструменты и механизмы различных машин, станков и промышленного оборудования. Поскольку эта деталь гидроцилиндра нередко испытывает высокие нагрузки при работе, к материалам для изготовления штока предъявляют высокие требования. В большинстве случаев используют стальной прут или специальную прецизионную трубу.
Используемая в данном случае жидкость имеет малый коэффициент сжатия, за счет чего достигается высокое давление — до 32 МПа. Также свойства применяемой жидкости позволяют точно выставлять рабочее давление, дозировать создаваемое усилие при работе техники или оборудования.
Вне зависимости от вида, сферы использования и имеющихся у гидроцилиндра технических характеристик, любое устройство такого типа имеет в своей конструкции основные части:
Также в гидроцилиндрах есть такие конструктивные элементы, как демпферы, которые исключают удары поршня о крышки цилиндра при движении; уплотнительные кольца на поршне для лучшей герметизации и защиты от перетекания рабочей жидкости из одной полости в другую.
Чтобы продлить срок службы изделия, все рабочие поверхности его частей должны иметь высокую степень устойчивости к износу и коррозии. Для улучшения характеристик гидроцилиндра производители применяют специальные марки стали и обрабатывают рабочие части устройства антифрикционными покрытиями, например MODENGY 1006 с включением дисульфида молибдена и поляризованного графита.
Гидроцилиндры используют при проектировании сложных систем управления машинами и механизмами. Источник unsplash.com
В соответствии с потребностями современного машиностроения производители гидроцилиндров выпускают устройства с различной комплектацией и конструктивными особенностями. Классификация гидроцилиндров включает четыре типа таких устройств.
Устройства с традиционной конструкцией. Шток в них перемещается в одном направлении при повышении давления внутри цилиндра. В исходное положение возвращается под воздействием пружины или под весом поднимаемого груза, как это бывает у различных подъемников и домкратов, где используются гидроцилиндры.
За счет конструктивных особенностей гидроцилиндров этой группы жидкость оказывает воздействие одновременно на две противоположные рабочие плоскости. Такой принцип позволил создать устройство с двумя расположенными с противоположных сторон поршня штоками. Эта схема нашла применение, к примеру, в различных марках бульдозеров при создании механизма подъема и опускания отвала.
Конструкция устройства представляет собой несколько цилиндров разного диаметра, вставленных друг в друга. Такое конструктивное решение обеспечивает большой ход штока при компактном размере гидроцилиндра и активно используется в самосвалах при создании приводов для опрокидывания кузова.
Конструкция отличается тем, что на поршень, приводящий шток в движение, оказывается давление сразу с двух сторон. В соответствии с разницей давлений с той и другой стороны обеспечиваются требуемые усилие и скорость хода поршня. При управлении работой таких устройств используют регулирующее оборудование. Это помогает настроить параметры, получить высокую точность прилагаемого усилия, положения и величины хода штока.
