Как поршень уплотняется внутри цилиндра (8 видео)

Содержание

Цилиндр и поршень: что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?
Смотрите также
Принцип работы цилиндро-поршневой группы
Конструкционные материалы деталей ЦПГ
Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы
Неисправности ЦПГ и их диагностика
Как продлить ресурс ЦПГ?
Присоединяйтесь
Конструктор для машиностроителей. Поршневые гидроцилиндры. Уплотнения штоков и поршней
💡 Видео

Видео:Как работает пневмоцилиндр?Скачать

Цилиндр и поршень: что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

Смотрите также

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.

Видео:как должны болтаться поршня в цилиндрахСкачать

Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

Головку (днище)
Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.

Видео:как замерить выработку поршня и цилиндраСкачать

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Современные автомобили, особенно с дизельными двигателями, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр» существенно снижаются.

Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.

Видео:Как извлечь поршни из блока цилиндров?Скачать

Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

Читайте также: Цилиндр сцепления ваз 2102

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.

Видео:огромная выработка цилиндра, сат 4.4Скачать

Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
Посадочные места под гильзу деформируются
Днища поршней оплавляются и прогорают
Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
На теле поршней возникают различные повреждения
Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. Все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.

Видео:🚜РЕМОНТ ГИДРОЦИЛИНДРА 🔧ЗАМЕНА и ФОРМИРОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЙ-НАПРАВЛЯЮЩИХ👍Подробно от гидравлиста💥Скачать

Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.км.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывали свой ресурс полностью, рекомендуется:

Использовать моторное масло, одобренное автопроизводителем
Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
Следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного запуска
Регулярно проводить диагностику автомобиля
Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

Присоединяйтесь

Видео:ЗАДИРОВ в цилиндрах НЕ БУДЕТ если делать так...Скачать

Конструктор для машиностроителей. Поршневые гидроцилиндры. Уплотнения штоков и поршней

По функциональным признакам гидроцилиндры – это объемные гидродвигатели, предназначенные для преобразования энергии потока рабочей жидкости (РЖ) в механическую энергию выходного звена с возвратно-поступательным движением. Причем подвижным звеном может выступать как шток, так и корпус (гильза) гидроцилиндра. В зависимости от рабочего цикла, необходимых скоростей и усилий применяют поршневые гидроцилиндры разных типоразмеров и исполнений. Например, они могут быть одностороннего или двустороннего действия. В гидроцилиндрах двустороннего действия прямой и обратный ход совершается под давлением РЖ, а в гидроцилиндрах одностороннего действия обратный ход совершается под действием внешней нагрузки или пружины.

Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним выходом штока. Усилие на штоке и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается РЖ; обычно противоположная полость при этом соединяется со сливной гидролинией. Гидроцилиндры с двусторонним штоком применяют в основном для поворота рабочего оборудования навесных экскаваторов, при этом подвижным звеном является корпус.

Поршневые гидроцилиндры двустороннего действия унифицированной конструкции предназначены для гидроприводов мобильных машин и эксплуатируются на РЖ вязкостью от 10 до 3500 мм 2 /c в условиях умеренного (У), холодного (ХЛ) и тропического (Т) климата. В России гидроцилиндры должны соответствовать общим техническим требованиям по ГОСТ 126514–87, ГОСТ 17411–91. Ниже приведены их основные параметры.

Давление: номинальное Рном, максимальное Рмакс и холостого хода Рхх.
Основные размеры: диаметр цилиндра (поршня) D, штока d, ход штока L и соотношение рабочих площадей j.
Номинальная сила цилиндра Fном, толкающая сила Fп, тянущая Fш.
Скорость штока цилиндра: номинальная Vном, минимальная Vмин, максимальная Vмакс.
Коэффициент полезного действия: гидромеханический hгм и общий h, не менее.
Ход и время торможения (указывают для гидроцилиндров, имеющих тормозные устройства).
Масса (указывают без рабочей жидкости).

Для ориентировочных расчетов механический КПД гидроцилиндра hм можно принимать равным 0,95. 0,98, при этом меньшее значение действительно для меньших значений вязкости РЖ и скорости движения штока. Скорость V, м/с, движения штока гидроцилиндра связана с расходом Q рабочей жидкости и определяется от подвода РЖ в поршневую или в штоковую полость. Если отношение диаметров поршня и штока D/d = 2, то для гидроцилиндров c односторонним штоком можно обеспечить равенство усилий и скоростей при движении в обе стороны. Для этого необходимо при выдвижении штока подводить РЖ в обе полости гидроцилиндра, а при обратном ходе – только в штоковую полость. Такой способ включения гидроцилиндра называют дифференциальным. Скорость движения штока в этом случае можно вычислить по формуле Vш = 4Q/(pd2).

По способу подвода РЖ унифицированная конструкция поршневых гидроцилиндров предусматривает два исполнения: штуцерное резьбовое для присоединения трубопроводов гидроцилиндров на Рном =16. 20 МПа и фланцевое для гидроцилиндров на Рном = 25 и 32 МПа (рис. 1). Для определения соответствия чертежам и техническим условиям гидроцилиндры подвергают приемо-сдаточным испытаниям в соответствии с ГОСТ 22976–78 и ГОСТ 18464–80.

На рис. 2 приведена гидравлическая схема стенда для испытания гидроцилиндров на прочность при статической нагрузке, давления страгивания и холостого хода, наружную герметичность и внутренние утечки. Перед испытанием обязательно проверяют работоспособность гидроцилиндра на холостом ходу. В качестве РЖ следует использовать гидравлические масла МГЕ46В (МГ-30) по ТУ 38-10150-79 или в зимний период МГ-15В (ВМГЗ) по ТУ 38-101479-88. Тонкость фильтрации масел: номинальная 25 мкм, при заправке бака стенда – 10 мкм. Наибольшая температура масла в баке стенда допускается не выше +65 °С для МГ-15В и не выше + 75 °С для МГЕ46В.

Читайте также: Геометрия куб конус цилиндр

В связи с экономическими преобразованиями в нашей стране, а также сложившейся ситуацией, когда отдельные специализированные заводы по производству гидроцилиндров оказались в странах СНГ, возник дефицит потребности в гидроцилиндрах. Многие машиностроительные заводы, выпускающие машины и оборудование с гидроприводом, вынуждены изготавливать гидроцилиндры для собственных нужд на имеющемся металлообрабатывающем оборудовании и дополнительно изготовленной оснастке.

Без специального технологического оборудования для чистовой расточки и раскатки внутренней поверхности гильз, шлифования и полирования штоков, обеспечивающего параметры шероховатости по ГОСТ 2789–73 рабочих уплотняемых поверхностей штоков и гильз гидроцилиндров, а также последующего хромирования наружной поверхности штоков путем электролитического нанесения пленки толщиной 20. 30 мкм невозможно изготовить коррозионно- и износостойкие штоки. Высота неровностей наружной рабочей поверхности штока после хромирования и полирования должна быть не более Ra 0,160 мкм, рабочей поверхности гильзы гидроцилиндра – Ra 0,320 мкм по ГОСТ 2789–73.

Для унифицированной конструкции гидроцилиндров на Рном = 10, 16, 25 и 32 МПа отраслевым стандартом ОСТ 22-1417–79 предусмотрен следующий ряд наружных диаметров гильз (поршней) и штоков гидроцилиндров:

D = 30, 35, 40, 50, 63, 80,100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 250 мм;

d (при j = 1,6/2) = 10, 13, 15, 18/25, 22/32, 28/40, 36/50, 45/63, 50/70, 56/80, 63/90, 70/100, 80/110, 90/125, 100/140, 110/160 мм.

Для изготовления гидроцилиндров современного технического уровня и качества необходимы специальные металлообрабатывающее и гальваническое оборудование, инструмент и обученные специалисты высокой квалификации. Следовательно, организация нового производства гидроцилиндров с экологически вредным гальваническим участком потребует больших финансовых затрат. Для большинства предпринимателей путь этот труден, а то и невозможен.

В технически развитых странах компании пошли по иному пути: они широко используют комплектующие, изготовленные специализированными фирмами, которые достигли высокого технического уровня и качества изделий. Одни производители после расточки или протяжки на специальных хонинговальных станках осуществляют чистовую отделку внутренней цилиндрической поверхности гильз или наружной поверхности штоков, обеспечивая хромовое покрытие и сопротивляемость агрессивному воздействию внешней среды, другие с высокой точностью изготавливают поршни и передние втулки, третьи предлагают любые проушины и опорные подшипники.

Особое внимание уделяется подбору грязесъемников и уплотнений, а также опорно-направляющих колец, изготовители которых достигли оптимальных показателей этих элементов по их геометрии, материалам, а также последовательному расположению в уплотняющем узле. В результате основной изготовитель гидроцилиндров выполняет механообработку деталей для последующей сборки комплектного гидроцилиндра с параметрами, необходимыми заказчику. После сборки гидроцилиндр устанавливают на стенд для приемочного испытания, затем упаковывают в пластик или другую упаковку с высокой степенью защиты и направляют на склад для отправки потребителю.

Наружные диаметры цилиндров и штоков в большинстве случаев соответствуют нормативным документам. Это позволяет ремонтно-механическим заводам и другим сервисным предприятиям использовать комплектующие изделия для замены изношенных узлов и содержать в работоспособном состоянии парк машин, находящихся в эксплуатации, без изменения установочных размеров.

Новые технологии производства поршневых гидроцилиндров двустороннего действия существенно снижают финансовые затраты, сокращают время на подготовку производства, исключают необходимость применения экологически вредного гальванического процесса хромирования и утилизации отходов при хромировании штоков.

Экономически целесообразней приобретать готовые для сборки комплектующие, что позволяет отказаться от малоэффективных и трудоемких производственных операций, дает возможность сократить персонал, перевести его на сборочные работы, разнообразить выпуск гидроцилиндров различных типоразмеров по заказам потребителей.

Создание в России производств по сборке поршневых гидроцилиндров из зарубежных комплектующих актуально и очень своевременно. Сегодня подавляющее большинство заводов, производящих строительную, землеройную и дорожную технику, либо закупают уже готовую гидравлику, которая и стоит дорого, либо создают эти агрегаты сами на оборудовании, далеком от совершенства, а потому и продукция у них получается низкого качества.

Кроме раскатанных и хонингованных труб, хромированных штоков, поршней, передних втулок, проушин и опорных подшипников в Россию ввозят из-за рубежа уплотнения, без которых создать хороший гидроцилиндр невозможно. Когда говорят о невысоком качестве гидроцилиндров российского производства, в большей степени это относится к качеству именно таких компонентов.

Уплотнения штоков и поршней

Чтобы обеспечить герметичность подвижных и неподвижных соединений поршневых гидроцилиндров, между металлическими поверхностями устанавливают контактные уплотнения из эластичных материалов. Из большой номенклатуры предлагаемых сегодня на рынке уплотнений важно выбрать оптимальный тип опорно-направляющих колец. Эту проблему надо решать только комплексно, с учетом требований к сопряженным поверхностям уплотняемых деталей, совместимых с рабочей жидкостью (РЖ), и других переменных факторов.

Решающее значение при выборе имеют конструкция уплотнения, свойства материала и профиль уплотнения, его способность автоматически приспосабливаться к условиям работы, поддерживая постоянную герметичность уплотнения, снижая силу трения и износ. Этого можно достичь либо при контакте уплотнения с металлическими поверхностями без давления РЖ, либо с помощью изменения уплотняющего действия, пропорционального давлению РЖ.

Известно, что профиль уплотнения оказывает решающее влияние на упругую деформацию его кромок, создавая прижимное усилие в месте контакта с металлическими поверхностями. Это важно для предотвращения или уменьшения утечек РЖ через подвижное соединение. При недостаточном усилии масляная пленка между уплотняющей кромкой и металлической поверхностью становится чрезмерно толстой, что приводит к утечкам РЖ. Чрезмерное прижимное усилие, возникающее при высоком давлении, становится причиной разрыва масляной пленки между уплотняющей кромкой и металлической поверхностью. В этом случае недостаток смазки увеличивает трение, как следствие повышается температура, а срок службы уплотнения намного сокращается. Современный профиль уплотнения рассчитывается с использованием новейших компьютерных технологий. Он может автоматически изменять радиальную нагрузку пропорционально прилагаемому давлению РЖ.

Весьма ограничено применение эластичных уплотнений из неармированного акрилонитрилбутадиенового каучука (NBR, или АБС-пластик) при высоком давлении, особенно с динамическими нагрузками. У них есть серьезный недостаток — они выдавливаются в зазор. Конечно, этого можно избежать, уменьшив зазор между металлическими подвижными деталями, но такое решение зачастую противоречит экономическим и функциональным требованиям. Поэтому уплотнения для средних и высоких давлений армируют специальными ткаными материалами, предотвращающими не только выдавливание, но и износ. Если уплотнения работают при очень высоких давлениях (более 50 МПа) или с зазором между металлическими деталями, превышающим рекомендованные значения, на них устанавливают защитное или опорно-направляющее кольцо из политетрафторэтилена (P.T.F.E), устойчивого к окислителям, щелочам, кислотам, органическим растворителям (торговые названия: фторпласт-4, фторлон-4, тефлон).

Переменные, которые характеризуют рабочий цикл гидравлической системы, могут оказывать заметное влияние на рабочие характеристики уплотняющих элементов. Поведение уплотнений при разных значениях давления, температуры и скорости имеет очень большое значение.

Читайте также: Цилиндр усеченный по высоте

Возрастающее давление заметно сокращает срок службы уплотнений. Поэтому все материалы, используемые для их изготовления, должны быть устойчивыми к механическим воздействиям, чтобы не произошло выдавливания уплотнений в зазоры при высоком давлении и при возникновении радиальных нагрузок, вызывающих смещение штока относительно передней направляющей втулки или поршня относительно гильзы.

Очень сложно определить максимальную скорость подвижного соединения из-за большого числа влияющих факторов — рабочее давление, вязкость РЖ, чистота поверхности, устойчивость к абразивному износу материала уплотнения и др. Установлено, что оптимальное трение в уплотнении наблюдается при скоростях штока от 0,05 до 0,20 м/с. При скорости ниже 0,05 м/с толщина масляной пленки между кромкой уплотнения и металлической поверхностью недостаточна. В результате возникают высокая сила трения, быстрый износ и неравномерное движение поршня. При скорости выше 0,5 м/с может возникать гидродинамическое давление, приводящее к тому, что кромка уплотнения отходит от металлической поверхности и происходит утечка РЖ.

Авторы советуют применять уплотнения Guardex, изготовленные из эластичных материалов, специально разработанных и испытанных при скоростях до 0,5 м/с. При более высоких скоростях лучше использовать уплотнения из наполненного бронзой политетрафторэтилена (PTFE).

Уплотнения для штоков. Уплотнение типа TSE устанавливают в открытую канавку с предварительным натягом. Его применяют для герметизации штоковой и поршневой полостей гидроцилиндров. В двусторонних гидроцилиндрах на поршне следует устанавливать два уплотнения. Задняя часть уплотнения состоит из армированного тканью каучука, предотвращающего выдавливание в зазор при высоких давлениях.

При больших зазорах за уплотнением и при давлении до 50 МПа следует применять уплотнения с защитными кольцами из полиамида, устанавливаемыми по внутреннему диаметру (TSE-AI) или по внешнему (TSE-AE). В стандартном исполнении уплотнение TSE изготавливают из акрилонитрилбутадиенового каучука (NBR), но для работы в экстремальных условиях применяют и другие материалы (EPDM, FKM).

Уплотнение типа PSE специально разработано для гидроцилиндров, работающих при высоких давлениях, подверженных сильным вибрациям и динамическим нагрузкам, например для гидроцилиндров одноковшовых экскаваторов и буровых установок, а также в гидроприводах машин, в которых требуется гарантированная герметичность при широком изменении режимов работы, и прежде всего изменение рабочего давления (в гидроцилиндрах подъема стрелы кранов, крепей в шахтах).

Уплотнения PSE состоят из трех элементов: основной уплотнительный элемент выполнен из каучука, поддерживающий элемент — из армированного тканью каучука, защитное кольцо – из полиациталя, которое используется против выдавливания уплотнения в зазор по штоку.

Применение уплотнений типа TTS является недорогим, но в то же время универсальным решением, пригодным для большинства стандартных гидроцилиндров. Оно представляет собой манжету воротникового типа с симметричным профилем, выполненную из полиуретана Technoland. Этот материал разработан по специальной технологии и характеризуется высокой эластичностью, устойчивостью к выдавливанию в зазор, стойкостью к изнашиванию и низкой остаточной деформацией.

Уплотнение TTS/L имеет дополнительную кромку, снижающую проникновение воздуха в штоковую полость гидроцилиндра при обратном ходе. На уплотнении TTS/L-AI кроме второй кромки расположено защитное кольцо против выдавливания в зазор по штоку.

Уплотнение GUA-RING тип 02 предназначено для гидроцилиндров, работающих при высоких давлениях и с высокими скоростями штоков. Уплотнение состоит из двух элементов: уплотнительного из наполненного бронзой политетрафторэтилена (PTFE) и поджимного каучукового кольца круглого сечения. Коэффициент трения материала уплотнения очень низкий, износостойкость – высокая. Уплотнение GUA-RING GIR, аналогичное по конструкции и материалам, предназначено для более высоких давлений и скоростей до 15 м/c. Уплотнение устанавливают в закрытую канавку; при необходимости рекомендуется устанавливать поджимные кольца.

Уплотнения для поршней. Применение составных уплотнений типа TPM или TPL является недорогим решением, подходящим для большинства гидроцилиндров двустороннего действия, работающих при среднем уровне давления. Оба они состоят из пяти элементов: центрального многокромочного из каучука (NBR), двух разрезных защитных колец из полиэфира и двух разрезных направляющих колец из полиацеталя. Уплотнение TPL применяют в компактных поршнях. От ТРМ оно отличается только размерами. Многокромочная форма среднего элемента повышает надежность уплотнений TPM, это особенно важно при длительных статических нагрузках, например в гидроцилиндрах стрелы и для выносных опор кранов или для установок, применяемых при капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин.

Поршневые составные уплотнения типа TPS/T и TPS/G предназначены для тяжелых режимов эксплуатации. Армирование тканью зоны подвижного контакта обеспечивает высокую механическую прочность, термостойкость и низкий коэффициент трения.

Защитные кольца (а) или направляющие кольца (б) встраиваются в эластичные уплотнительные элементы. Такое решение обеспечивает идеальное центрирование даже при возникновении несоосности между движущимися деталями. Под давлением защитное кольцо прижимается к гильзе и компенсирует изменения радиального зазора, вызванные износом сопряженных деталей цилиндра или изменением радиальных нагрузок. Это обеспечит достаточную защиту от выдавливания уплотнения в зазор и компенсирует несоосность

Уплотнения состоят из трех частей: центрального уплотнительного элемента из акрилонитрилбутадиенового каучука (NBR) с армированием тканью зоны подвижного контакта и двух разрезных опорно-направляющих колец. Уплотнения TPS/G являются точным аналогом уплотнения ТРМ с посадочными размерами, совпадающими с TPS/T.

Уплотнение типа TDE также предназначено для тяжелых условий эксплуатации, и его рекомендуется применять вместе со штоковым уплотнением TSE-AI. Оно состоит из трех элементов: центрального уплотнительного элемента из NBR, армированного с двух сторон тканью для исключения выдавливания в зазор, и двух опорно-направляющих колец, выполняющих защитную функцию. Уплотнение устанавливают в открытую канавку со значительным предварительным натягом. Это позволяет гидроцилиндру работать под давлением до 50 МПа в диапазоне изменения температуры от –40 до +120 °С.

Поршневое составное уплотнение типа PDE принадлежит к тяжелой серии; его рекомендуется применять вместе со штоковым уплотнением PSE. PDE состоит из пяти элементов: центрального многокромочного уплотнительного элемента из каучука NBR, двух поддерживающих элементов из армированного каучука и двух опорно-направляющих колец из полиацеталя, выполняющих также функцию защитных колец. BR>

Уплотнение обладает высокой износостойкостью, низким уровнем остаточной деформации и повышенной надежностью при давлении до 70 МПа в широком диапазоне изменения температур.

Малогабаритные уплотнения PDH и PDP специально созданы для высокого давления и скорости штока до 1,5 м/c с повышенной износостойкостью и надежностью в широком диапазоне рабочих условий, а также с низким уровнем остаточной деформации. Уплотнения состоят из четырех деталей: центрального уплотнительного элемента из политетрафторэтилена, наполненного бронзой, профильного поджимного кольца из каучука NBR и двух защитных колец из полиацеталя. Уплотнение PDP – это экономичная замена PDH, у которого центральный элемент изготавливается из полиуретана technoland.