Что такое гидроцилиндр?
Гидравлические цилиндры также известны как гидроцилиндры или гидростатические двигатели. Они используются в различных гидравлических системах тяжелых строительных машин и малогабаритных машин (гидравлические прессы, сельскохозяйственные машины, металлургические заводы). Их задача — преобразовывать энергию под действием давления, создаваемого жидкостью (обычно загущенным маслом), с помощью которого они приводят в движение отдельные элементы.
Другими словами, это исполнительные элементы, используемые для выработки энергии, необходимой для работы конструкции, работающих при высоких нагрузках (с которыми не справляются электрические и пневматические приводы). Благодаря им, например, стрела экскаватора может точно перемещать стрелу машины вперед и назад. Механизмы дистанционно управляемых дверей, ворот и окон также работают с помощью простых гидроприводов . В зависимости от типа данной конструкции устройства в нем устанавливается соответствующий тип исполнительного механизма.
Содержание
Принцип работы гидроцилиндра
В цилиндр одностороннего действия рабочая жидкость входит внутрь цилиндра под давлением и прижимается к поршню, заставляя его совершать возвратно-поступательное движение. Поршень возвращается в исходное положение с помощью пружины сжатия во время рабочего хода, но это также может происходить под влиянием веса штока поршня, рабочего устройства и внешних нагрузок
Работа гидроцилиндра двойного действия немного отличается. В нем две камеры для подачи рабочего тела, поэтому его можно перемещать и в обратном направлении. В таком актуаторе нет пружины. При этом рабочая жидкость действует на обе стороны поршня, а не на одну, как в вышеупомянутом устройство. Этот гидроцилиндр двустороннего действия хорошо работает , например, на экскаваторах и автокранах. Благодаря этим устройствам машинист может эффективно маневрировать стрелой транспортного средства, плавно меняя направление движения.
Типы гидроцилиндров
Для различных строительных или промышленных устройств требуется соответствующий типы гидроцилиндры ковша , в зависимости от конструкции и характера работы. Два основных типа гидроцилиндров были кратко описаны выше.
Следующие из них:
- исполнительный механизм с поршнями по обеим сторонам, расположенный на обоих концах цилиндра;
- поворотный или пластинчатый привод , имеющий лопастную, реечную или винтовую конструкцию (они отличаются друг от друга углом поворота, получаемым в процессе эксплуатации, и благодаря особой конструкции используются для специальных задач:
- реечные гидроцилиндры являются конструктивным элементом тяговых машин, и обычно поворотные приводы используются в подводных устройствах и в подземных выработках горных предприятий),
- телескопические цилиндры — характеризуются увеличенным диапазоном рабочего хода (они состоят из дополнительного телескопа, размещенного на штоке поршня — благодаря такой конструкции можно выдвинуть шток поршня на гораздо большие расстояния, даже до 15 м).
Выбор гидроцилиндра
Выбор правильного цилиндра ковша зависит от движения машины — прямое или вращательное. Затем вы должны подумать о том, как каким-либо образом управлять приводом — односторонним, двухсторонним или, может быть, обеими сторонами?
Гидравлический цилиндр с односторонним управлением перемещает объект только из точки A в точку B и возвращается в исходное положение. Объект B будет по-прежнему транспортироваться, но с другим приводом. Цилиндры одностороннего действия используются, например, для выполнения операций прилипания, включения и выключения определенных этапов во время производства. С другой стороны, если вы хотите переместить объект из точки A в точку B и удерживать его некоторое время, вам нужно выбрать двусторонний привод.
Этот тип привода обеспечивает соответствующее усилие толкания и возврата, а также скорость прямого и обратного хода. Обычно мы используем его для транспортировки головки, например, для сверления отверстий, но также в качестве привода в гидравлическом прессе или для подъема и опускания различных предметов. Ситуация даже иная, когда мы хотим переместить два объекта на одинаковое расстояние в одинаковых направлениях, но с двух сторон.
Тогда следует выбрать гидроцилиндр двустороннего действия с двойным штоком. Вышеупомянутые телескопические цилиндры также часто используются, особенно когда рабочий диапазон обычных цилиндров недостаточен для выполнения желаемой длины хода. Благодаря телескопическим устройствам объект можно перемещать намного дальше. С другой стороны, когда нам нужен привод, механизм которого позволяет ему вращаться вокруг своей оси — с полным или неполным диапазоном вращения, — мы используем поворотный привод. Если необходимо ограничить диапазон поворота, следует выбрать маятниковый цилиндр.
Выбор параметров привода
На этом этапе, к сожалению, вам придется играть в математику, чтобы больше узнать о работе исполнительного механизма и его совместимости с машиной. Благодаря различным расчетам можно, например, выяснить, подойдет ли исполнительный механизм для определенной нагрузки и будет ли он работать с точки зрения кинетики и динамики. Чтобы вычислить силу данного устройства, необходимо вычислить давление, которое представляет собой отношение давления силы к площади, на которую она действует.
Привод настраивается на соответствующее давление во время работы — как эта информация, так и диаметр поршня обычно включаются в спецификацию параметров устройства. Эти знания позволяют рассчитать силу привода на объект. Они покупают привод, поэтому вам нужно знать его размеры, чтобы рассчитать силу, которую он создает, или наоборот, чтобы узнать силу, действующую на объект, и рассчитать размеры устройства пропорционально ей. Другими важными параметрами при выборе исполнительного механизма являются ход поршня (можно выбрать стандартное решение или заказать нестандартный исполнительный механизм у производителя). С другой стороны, последний параметр — это скорость выдвижения поршня. Мы рассчитаем его, разделив эффективность насоса на площадь поверхности, на которую он влияет.
Преимущества гидроцилиндров
Гидравлические цилиндры представляют собой точные приводы, имеющие значительное преимущество перед другими цилиндрами из-за их простой конструкции. Управлять ими также очень легко — он разгоняется, останавливается, замедляется и т. д. Работа этого типа актуатора также безопасна, потому что в нем нет электрики, поэтому во время работы не будет искр. В случае поломки можно восстановить гидроцилиндр в специализированных компаниях, выполняющих такой ремонт.
