Гідроциліндри

Улаштування та принцип роботи гідроциліндра

Гідравлічний циліндр має корпус (1), в якому знаходиться поршень (3), шток (5) поршня виходить назовні і з'єднується з навантаженням. Для усунення зовнішніх витоків робочої рідини по нерухомим і рухомим з'єднанням, а також внутрішніх перетікань рідини з однієї робочої порожнини в іншу, зазначені з'єднання герметизуються за допомогою ущільнювальних кілець (2) і (4) або інших ущільнювальних пристроїв. Рідина, що надходить у циліндр під деяким тиском, діючи на його поршень, розвиває зусилля, яке долає тертя і зовнішнє навантаження, прикладене до штоку (5).

Частина робочої камери (a) гідроциліндра, що обмежена корпусом, поршнем і кришкою, називається "поршневою порожниною", а частина робочої камери (b) гідроциліндра, що обмежена робочими поверхнями корпусу, поршня, штока та кришкою, називається "штоковою порожниною".

Рух в обидві сторони відбувається за рахунок тиску робочого середовища. Під час подачі робочої рідини в поршневу порожнину (а) відбувається висування поршня зі штоком – прямий хід. При подачі робочої рідини в штокову порожнину (b) відбувається втягування поршня зі штоком – зворотний хід.

Класифікація гідроциліндрів

Гідроциліндри розрізняють:

•  за напрямом дії робочого середовища;
•  за конструкцією робочої камери;
•  за кількістю штоків;
•  за способом підведення робочої рідини;
•  за способом закріплення.

Напрямок дії робочого середовища

У гідроциліндрах односторонньої дії рух вихідної ланки під впливом робочого середовища можливий лише в одному напрямку - висування (повернення штока забезпечується зовнішньою силою: силою тяжіння, пружиною тощо).

У гідроциліндрах двосторонньої дії рух можливий у двох взаємно протилежних напрямках.

Конструкція робочої камери

У поршневих циліндрів камери утворені робочими поверхнями корпусу та поршня зі штоком; у плунжерних камера утворена робочими поверхнями корпусу і плунжера, а у телескопічних камера утворена кількома штоками, що всуваються один в одного.

Кількість штоків

Серед гідроциліндрів розрізняють гідроциліндри з одностороннім та двостороннім (його ще називають прохідним) штоком.

Підведення робочої рідини

Гідроциліндри розрізняють за способом підведення робочої рідини - через шток або через гільзу.

Спосіб закріплення

Сегрегація гідроциліндрів за способом закріплення відбувається на гідроциліндри на лапах, фланцях, провушинах, цапфах з різьбою на штоці, із закладними півкільцями або приварюванням задньої кришки.

Застосування гідроциліндрів

Різноманітність форм та розмірів гідроциліндрів визначається насамперед особливостями їх застосування в обладнанні.

Найбільш вживаною є конструкція поршневих гідроциліндрів з одностороннім штоком двосторонньої дії, двома провушинами зі сферичними шарнірами та підведенням робочої рідини через бонки на гільзі. При такому способі монтажу гідроциліндра вісі його закріплення можуть рухатися у поперечному напрямку, не викликаючи радіальних навантажень на шток. Саме ця особливість обумовлює широту застосування даної конструкції, дозволяючи застосовувати такий гідроциліндр для преса, підйомника, навантажувача, дровокола та іншої техніки. Часто провушину на штоці замінюють на різьбовий шток, який в подальшому підключається до ланок виконавчого механізму.

Телескопічний гідроциліндр односторонньої дії застосовується для підняття кузова самоскида. У самоскидах високі вимоги до компактності конструкції у складеному стані, саме це забезпечує конструкція з кількома штоками, розташованими в порожнинах один одного. Кількість штоків гідроциліндра може досягати шести.

Швидкість при висуванні кожної наступної секції буде збільшуватися, а зусилля падати у зв'язку із зменшенням ефективної площі. Тому розрахунковим має бути зусилля на секції з мінімальною ефективною площею. При піднятті кузова самоскида навантаження на гідроциліндр знижується, це компенсує зменшення зусилля телескопічного циліндра під час його висування.

Проблем зі зворотним ходом гідроциліндра у самоскидах немає – ваги кузова більш ніж достатньо для засування штоку.

Гідроциліндрами аутригерів (вивішування опор) називають поршневі гідроциліндри, до корпусу гільзи яких приварений кронштейн для закріплення на рамі машини. На кінці штока гідроциліндра розташована сферична опора. На гільзі такого гідроциліндра розташований фланець для приєднання гідрозамку або запобіжного клапана.

Гідроциліндр висування стріли розташований усередині кранової телескопічної стріли. При висуванні поршня з циліндра на шток діють стискаючі сили, під дією яких може виникнути поздовжній вигин штока. Визначальними факторами є величина стискаючої сили, довжина і діаметр штока і спосіб закріплення циліндра. Гідроциліндр для висування стріли крана має велику довжину відносно діаметра штоку. Саме тому необхідно дотримуватись вимог виробників кранів до ваги вантажу при телескопуванні стріли.