Гидравлические цилиндры двухстороннего действия телескопические

Гидравлический цилиндр позволяет преобразовать гидравлическую энергию потока жидкости в механическую — выходного звена, которым может являться шток, плунжер, поршень.

Видео:Гидроцилиндр - устройство и принцип работыСкачать

Типы гидроцилиндров

В зависимости от конструкции различают несколько видов гидравлических цилиндров.

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

  Видео:Телескопический гидроцилиндр двухстороннего действияСкачать

  

  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.

  

  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.

  

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

  

  Выдвинуть шток

  Нейтральное положение

  Втянуть шток

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

  

  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 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.

  Читайте также: Как сделать восьмиугольный цилиндр из досок

  

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

  

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

  

  Видео:Гидроцилиндры, виды гидравлических цилиндров ,как работает и как правильно подобратьСкачать

  

  Устройство гидроцилиндров одностороннего действия

  Гидроцилиндры одностороннего действия способны развивать усилие лишь в одном направлении. Обратный ход таких цилиндров осуществляется под действием пружины, силы тяжести, или внешнего воздействия на шток.

  Плунжерный гидроцилиндр

  В гидроцилиндрах этого типа жидкость воздействует на плунжер, расположенный в рабочей камере. Обратный ход осуществляется за счет внешних сил или силы тяжести.

  

  Плунжер способен передавать только усилие сжатия, величину усилия можно вычислить используя зависимость:

  

  Скорость перемещения плунжера будет зависеть от диаметра плунжера и расхода рабочей жидкости.

  Гидравлический цилиндр с пружинным возвратом

  Гидроцилиндр с пружинным возвратом показан на рисунке.

  

  При поступлении рабочей жидкости в поршневую полость осуществляется рабочий ход, пружина, расположенная в штоковой полости сжимается — шток выдвигается.

  Обратный ход осуществляется за счет усилия пружины, поршневая полость при этом соединяется со сливом. Пружина может устанавливаться как в поршневой, так и в штоковой полости.

  Видео:Работа цилиндра. АнимацияСкачать

  

  Гидроцилиндры специального исполнения

  Рассмотрим несколько особых конструкций гидроцилиндров.

  Телескопические гидроцилиндры

  В телескопических гидроцилиндрах один шток размещен в полости другого штока. Это позволяет получить большую величину перемещения выходного звена при неизменных габаритах, так как в телескопических цилиндрах ход может превышать длину гильзы.

  Телескопический гидроцилиндр одностороннего действия

  

  Рабочая жидкость подводится в полость цилиндра через заднюю крышку. Секции выдвигаются последовательно — в первую очередь движение начнет секция с наибольшей эффективной площадью, затем с меньшей. Скорость при выдвижении каждой последующей секции будет увеличиваться, а усилие падать, в связи уменьшением эффективной площади. По этой причине расчетным должно быть усилие на секции с минимальной эффективной площадью.

  Обратный ход осуществляется под действием внешних сил, рабочая полость при этом соединяется со сливом.

  Телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия

  

  Подвод рабочей жидкости в представленной на рисунке конструкции осуществляется через шток.

  Выдвижение секций, осуществляется в том же порядке, что и в телескопических гидроцилиндрах одностороннего действия.

  Обратный ход обеспечивается подводом рабочей жидкости в штоковую полость, поршневая полость при этом соединяется со сливом.

  Комбинированные гидроцилиндры

  Для увеличения усилия на штоке гидроцилиндра, при отсутствии возможности увеличения наружного диаметра, используют тандемные или последовательно установленные гидроцилиндры. Схема сдвоенного гидроцилиндра показана на рисунке.

  

  В данном случае увеличение усилия достигается за счет добавления второй рабочей камеры и дополнительного поршня, что позволяет увеличить эффективную площадь гидроцилиндра.

  Видео:Гидрозамок двустороннего действия линейный VRDE VBPDE LVDT A050253.01.00Скачать

  

  Характеристики гидроцилиндров

  Основные параметры гидроцилиндров можно разделить на несколько групп.

  Читайте также: Как заварить алюминиевый блок цилиндров

  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

  

  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:

  

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

  

  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:

  

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

  

  Видео:Гидрозамки одностороннего и двустороннего действияСкачать

  

  Типовые конструкции гидроцилиндров

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

  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

  

  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

  

  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.

  Читайте также: Расточка блока цилиндров ваз 2101

  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.

  

  Вы также можете скачать чертеж гидроцилиндра в формате dwg.

  Видео:Гидравлический цилиндр двухстороннего действия на 8.5 тоннСкачать

  

  Телескопические цилиндры — максимальная производительность

  Гидроцилиндр всегда бывает объемным гидродвигателем, в котором ведомое звено (шток, плунжер, вал) совершает ограниченное возвратно-поступательное движение. Телескопические гидроцилиндры можно разделить на силовые и моментные. Силовой гидравлический цилиндр это объемный гидродвигатель, в котором ведомое звено совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение по отношению корпуса гидроцилиндра.

  Моментный гидроцилиндр это объемный гидродвигатель, в котором звено осуществляет возвратно-поворотное движение относительно корпуса на угол, намного меньше 360°. Силовые гидравлические цилиндры делятся на гидроцилиндры двухстороннего действия и гидравлические цилиндры одностороннего действия.

  Гидроцилиндры двухстороннего действия

  Гидроцилиндры двухстороннего действия делятся на: гидравлические цилиндры с односторонним штоком, гидравлические цилиндры с двусторонним штоком, телескопические цилиндры и гидроцилиндры комбинированные.

  Телескопические цилиндры одностороннего силового усилия делятся на: поршневые, плунжерные, телескопические. Оптимально рабочее давление для гидравлических цилиндров Оптимально давление является стабильной величиной и определяет эксплуатационную характеристику гидроцилиндр. Ступени оптимального давления, всегда бывает основным параметром вида гидроцилиндров, так же должны быть внесены в ряд предпочтительных чисел.

  Влияние различных факторов на сбережение экономичности в зависимости от величины давления рабочей жидкости было проведено исследование одной из зарубежных фирм на некоторых цилиндрах одинаковой мощности, предназначенных для подъема груза.

  Технические характеристики телескопических гидроцилиндров

  В итоге исследования было установлено, что общий КПД при увеличении давления ухудшается, так как количество потерь на трение в уплотнениях увеличиваются. При повышении давления от 50 до 450 кг/см2 трение в уплотнениях увеличивалось в 4 раза, а кпд всей гидропередачи понижается на 10-15%.

  Парой сравнивалось также стоимость обработки гидроцилиндров в зависимости от величины давления при использовании одних и тех же методов обработки. В результате этого сравнения можно сделать вывод, что для большинства цилиндров одна из самых оптимальных бывает величина давления рабочей жидкости составляет 250-300 кГ/см2.

  Можно вообразить, что дальнейшее улучшение свойств материалов и развитие методов обработки приведут в итоге к повышению оптимальной величины давления.

  Учитывая все перечисленное, а так же состояние и все грани развития гидроприводов в будущем, рекомендуется использовать в гидравлических цилиндрах следующие ступени рабочего давления: 63, 100, 160, 250 кГ/см2.

  🔍 Видео

  Как проверить гидроцилиндр двухстороннего действия одним подключениемСкачать

  

  Каким образом гидроцилиндр двигает ковш и стрелу экскаватора? Устройство гидравлических цилиндровСкачать

  

  Изготовление гидроцилиндров поршневых и телескопическихСкачать

  

  Как правильно подобрать гидроцилиндр. Расшифровка маркировки гидроцилиндра. Размеры гидроцилиндраСкачать

  

  Как делают гидравлические цилиндрыСкачать

  

  Принцип работы телескопического гидроцилиндраСкачать

  

  Гидравлический цилиндр двустороннего действия 22 т, V2854, VigorСкачать

  

  Гидравлический цилиндр Из чего это сделаноСкачать

  

  Гидрозамок - управляемый обратный клапанСкачать

  

  Как работает пневмоцилиндр?Скачать

  

  Телескопические гидроцилиндры Гидроласт.mp4Скачать

  

  Проверка гидроцилиндра на перепускание. Как проверить?Скачать