Где применяются двигатели в виде гидроцилиндров кратко

Обновлено: 02.07.2024

Гидравлический цилиндр – устройство гидравлической системы, считается необходимой рабочей частью приспособлений различной направленности. Его основной принцип действия - переход силы гидравлики в механику. Изменения силы происходит посредством возвратно-поступательных или поворотно-прямолинейных действий.

Гидроцавлический цилиндр используется в технике для строительства, дорог и сельского хозяйства, где нужны приводы подъёма и спуска устройств подвесного вида – кранов-манипуляторов, ковшей, лопат, сеялок, гидромолотов, плугов, ковшей и т.п. Иногда цилиндры применяются для дровоколов.

Устройство цилиндра

Конструкция гидравлического цилиндра похожа на гильзу – прямая трубка с абсолютно гладкими и чистыми внутренними стенками устройства. Внутри находится жидкость, а вокруг нее вертится двигающийся стержень цилиндра, он нагнетает и выкачивает жидкость. Для исключения протеканий данной жидкости, в цилиндре находятся манжеты, которые произведены из эластичной, в то же время надежной резины.

Поршень начинает работать, когда в цилиндр помещается жидкость с довольно высоким давлением. С разных боков от гильзы встроены пробки, которые защищают и предотвращают протекание, они имеют определенные отверстия для передвижений жидкости в гильзе. Сила стержня цилиндра переходит через установленный шток; он характеризуется полированными, абсолютно гладкими стенками. Грундбукс указывает жидкости нужное направление.

Главные комлектующие элементы могут различаться. Это зависит от сферы применения устройства:

сама гильза;
поршень;
манжеты резиновые;
грязесъёмник;
шток и его направляющий грундбукс;
стопорное кольцо;
проушина.

Сторона штока с резьбой устанавливается специальная проушина, она является связующим элементом между штоком и двигающимся механизмом.

Главный гидравлический двигатель служит для управления элементами гидропроводных регулировок, либо самим гидрораспределителем. Посколькоу гидроцилиндры нуждаются в работе с повышенным давлением (до 32 Мпа), к их деятельности предъявлены высокие требования.

Виды гидроцилиндров

Разновидность аппаратов предполагает разные технические характеристики, комплектацию и способы применения. Для того, чтобы быстро подобрать нужное устройство, они делятся на следующие типы:

Раз в месяц мы рассылаем подборку выгодных акций, экспертных статей и полезных видео. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Как работает гидроцилиндр

Гидроцилиндры по своей сути являются объемными гидродвигателями, предназначенными для преобразования энергии жидкости в механическую энергию, обеспечивающую поступательное движение. Выходным (подвижным звеном) может выступать как шток, так и корпус (гильза) цилиндра.

В зависимости от рабочего цикла, скоростей и усилий, которые должны развивать рабочие органы дорожно-строительной, коммунальной, лесозаготовительной техники, применяют гидроцилиндры разных типов с различными способами их включения в гидравлическую схему объемного привода.

Виды (классификация) гидроцилиндров

Гидроцилиндры по конструктивному признаку можно разделить на два типа: одностороннего и двухстороннего исполнения.

В первом случае движение выходного вала под действием рабочей жидкости возможно только в одном направлении, а во втором — движение штока под действием рабочей жидкости осуществляется в двух противоположных направлениях.

Цилиндры двухстороннего действия изготавливаются с односторонним, двусторонним и телескопическим штоком, также могут быть снабжены демпфирующим устройством, обеспечивающим уменьшение скорости перемещения выходного звена в конце хода.

Для привода рабочих органов экскаваторов, кранов, погрузчиков и других мобильных машин наиболее широко применяют цилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Усилие на штоке и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость.

Основными параметрами гидравлических цилиндров являются номинальное давление, диаметр поршня и ход штока. Два последних определяют усилие, развиваемое гидроцилиндром при заданном давлении.

Землеройно-планировочные, мелиоративные, коммунальные, торфодобывающие, противопожарные, грузоподъемные и подъемно-транспортные машины отечественного производства обычно работают при номинальных давлениях 10, 16, 25, 32 МПа, а пиковые значения этого ряда составляют 20, 32, 40, 50 МПа со скоростями штока, не превышающими 0,5 метров в секунду.

Одним из основных параметров при выборе гидроцилиндра является уровень номинального давления. Однако при оценке технического ресурса решающими являются режимы работы цилиндров при максимальном и пиковом давлениях.

По условиям применения гидравлические цилиндры делятся на три основные группы:

для привода в действие рычажных механизмов рабочего оборудования, совершения повторяющейся циклически полезной работы (одноковшовые экскаваторы, фронтальные погрузчики, лесопогрузчики);
для перемещения рабочих органов, совершения полезной работы в процессе движения (скреперы, автогрейдеры, бульдозеры);
для установки рабочих органов в определенное положение или установки выносных опор, обеспечивающих устойчивое положение машины.

Гидроцилиндры могут изготавливаться под умеренный (У1), холодный (ХЛ1) , сухой (ТС1) и влажный (ТВ1) тропический климат.

Ниже будет приведена структура условного обозначения поршневых гидроцилиндров унифицированной конструкции по ОСТ 22-1417-79:

По способу крепления штока и гильзы гидроцилиндры можно разделить на следующие группы:

1. На проушинах с шарнирными подшипниками
2. На проушине с шарнирным подшипником и цапфой на корпусе
3. На проушине с шарнирным подшипником и с подготовкой задней крышки цилиндра под сварку с ответным элементом конструкции
4. С подготовкой наружного конца штока под сварку ответной деталью и на проушине с шарнирным подшипником
5. С подготовкой наружного конца штока под сварку с требуемой деталью и с креплением
6. С подготовкой под сварку наружного конца штока и задней крышки гидроцилиндра с требуемыми деталями

В зависимости от завода-изготовителя компоновка элементов данной схемы может меняться.

Приведем примеры обозначений гидроцилиндров:

Причем завод, производящий машину, зачастую использует свои обособленные маркировки изделий, например: г/ц Г-150.125.400Г имеет также обозначение ТО-30.44.10.000, которое применяет непосредственно завод, выпускающий погрузчик ТО-30.

Все особенности маркировок и условных обозначений должны отражаться в соответствующей сопроводительной документации того или иного завода-производителя гидроцилиндров.

Теперь можно обозначить приблизительный алгоритм подбора гидроцилиндра:

1. По условиям компоновки находят присоединительные и габаритные размеры
2. Из условий внешней нагрузки определяют расчетное значение усилия приведенного к штоку гидроцилиндра
3. Выбирают диаметр гидроцилиндра при усилии, необходимом для преодоления внешней нагрузки
4. Определяют исполнение гидроцилиндра и способ его крепления
5. Определяют ход штока гидроцилиндра
6. Для обеспечения требуемого усилия выбирают номинальное давление
7. Выбирают цилиндр с нужным диаметром поршня и штока с учетом значения скорости
8. Исходя из заданной скорости перемещения штока определяют расход рабочей жидкости

Ищете гидроцилиндр? Наши специалисты всегда помогут с выбором.

Схема (конструкция) гидроцилиндра

Конструктивно гидроцилиндр состоит из следующих основных деталей: гильза, поршень, шток, втулка направляющая, крышка, проушина и опорно-направляющие элементы (манжеты, кольца, грязесъемники и др.).

Стоит написать несколько слов об эксплуатации гидроцилиндров.

При монтаже и эксплуатации должны соблюдаться правила безопасной работы, определяемые ГОСТом, а также инструкцией по эксплуатации машины.

Перед установкой гидроцилиндра на машину необходимо его расконсервировать. При установке гидроцилиндров на шарнирных подшипниках отклонение его геометрической оси не должно превышать 2 градуса в одном направлении. При смазывании подшипников через опорные пальцы смазочные канавки должны совпадать с отверстиями для смазывания во внутреннем кольце подшипника.

После установки гидроцилиндра шарнирные подшипники нужно смазать универсальной среднеплавкой смазкой до ее появления в зазорах подшипников.

В течение первых 8 часов работы давление в гидроцилиндрах не должно превышать 50% от номинального.

При нагревании штока нового цилиндра или после регулирования осевого сжатия пакета многорядных уплотнений необходимо ослабить затяжку уплотнений, установив под переднюю крышку дополнительную прокладку.

При работе гидроцилиндров штоки должны двигаться плавно, без толчков и заеданий; не должно быть внешних утечек рабочей жидкости по штоку и в местах соединения подводящих трубопроводов.

Наверняка вы наблюдали работу спецтехники. Сложно не заметить, с какой же легкостью экскаваторы внедряются в почву, создавая ковшом огромные котлованы впечатляющей глубины; как просто бульдозеры тяжелым и габаритным отвалом зачищают территории, сгребая песок и камни; как слаженно и беспроблемно поднимается прицеп, разгружая тяжелый груз. Все эти манипуляции возможны благодаря гидравлическим цилиндрам – ключевым звеньям техники специального назначения. Давайте разберемся, что же они собой представляют.

Из каких элементов состоят

Итак, если говорить максимально упрощенно, гидроцилиндром именуют двигатель, обеспечивающий возвратно-поступательные движения. Классический тип – герметичная трубка, внутри которой под давлением жидкости перемещается шток, воздействуя непременно на какой-либо подвижный объект, например, кузов или ковш. Внутри так называемой гильзы присутствует поршень, взаимодействующий со штоком, для поддержания герметичности имеются уплотнительные кольца, а грязесъемники защищают внутренние составляющие от внешних включений. Конструкция также предполагает буксу и направляющие кольца. Внешние элементы – крышка, располагающаяся сзади, а спереди, на выдвигаемом стержне, может находиться фланец, проушина или какое-либо иное крепление.

Где применяются. Преимущества

Как мы уже сказали, гидродвигатели – составляющие спецтехники. Ими оснащаются землеройные машины, автокраны, подъемники. Кроме того, активно задействуются в промышленности, находят применение в силовых агрегатах, включающих пресс, металлорежущих станках, буровых установках. Но это еще не все. Рассматриваемые устройства встречаются в роботах, отвечают за подвижность рабочих органов. С помощью них перемещают объекты большой тяжести, выполняют и другие простейшие производственные манипуляции. Перечислим, в чем данные изделия превосходят пневматические аналоги:

Эксплуатируются при серьезных нагрузках;
Более надежны при интенсивной эксплуатации и долговечны;
Защищены от перегрева.

Добавим достойную скорость срабатывания, большую грузоподъемность, разнообразие моделей для широкого спектра машин.

Виды гидроцилиндров

Специализированные магазины предоставляют продукцию разную. Просмотрите каталог гидроцилиндров, он может пестрить моделями, отличающимися назначением, грузоподъемностью, скоростью срабатывания. К этому стоит добавить предельное давление, вариант подвода рабочей среды, максимальный ход штока, его диаметр. Не будем забывать и о крепежных деталях, ведь для одних исполнительных органов вполне подойдут кольца, а другие уже требуют фланцевое соединение. Значение имеет масса гидравлики и габариты. Это, безусловно, важные отличительные особенности, однако первостепенными все же являются тип системы, каким образом она действует.

Односторонние и двухсторонние – чем отличаются

По принципу действия выпускают устройства:

Первые наиболее просты, в них выдвижение звена происходит за счет давления рабочей жидкости, а за обратный ход отвечает мощная пружина. Такое исполнение характерно для устройств малой мощности и грузоподъемности, часто применяются лишь для подъема кузова.

Вторые уже на службе у сложной и тяжеловесной спецтехники. Примечательны тем, что и прямой, и обратный ход обеспечивает жидкость, закачиваемая в цилиндр, никаких механических возвратных деталей. Решение выделяется широкой областью применения, функциональнее предыдущего, с возможностью торможения.

Работа штоковых и телескопических моделей

Гидроцилиндр (гидравлический цилиндр) – объемный гидравлический двигатель, основанный на принципе возвратно поступательного движения, происходящего за счет подачи жидкости под высоким давлением.

В настоящее время они нашли свое широкое применение во всех секторах промышленности. Они входят в устройство практически каждой механической машины, будь то трактор, самосвал, бульдозер или харвестер который занимается валкой леса.

Составные части

Гидроцилиндр состоит из следующих частей:

Шток
Поршень
Гильза (является корпусом)
Букса
Задняя крышка

Камеры в гидравлическом цилиндре обязаны быть герметичными. Для достижения этой цели, на поршень устанавливаются специальные уплотнения – манжеты, которые противодействуют протеканию жидкости сквозь поршень. Также манжеты ставятся на буксе, здесь они выполняют роль уплотнителей. Также букса оборудована грязесъемником для того чтобы во внутрь цилиндра не попадали частицы из внешней среды работы устройства.

Важно: Уплотнители на поршне не работают если внутри гильзы есть шероховатости и царапины. Внутренняя часть гильзы шлифуется специальными станками на заводе, для достижения относительно идеально гладкого состояния.

Основные характеристики

Номинальное давление рабочей жидкости
Величина диаметра поршня
Величина диаметра штока
Величина хода штока

Основной характеристикой любого гидроцилиндра можно назвать номинальное давление, так как количество часов который данный цилиндр отработает напрямую зависит от возложенной на цилиндр нагрузку.

Основным критерием видового разделения гидравлических цилиндров является их принцип работы. Всего выделяют пять основных видов гидроцилиндров:

Одностороннего действия
Двустороннего действия
Телескопические

Гидроцилиндры одностороннего действия.

При нагнетании давления в рабочей камере совершается выдвижение штока. Возвращение штока в данном виде устройств происходи по средствам установленной внутри пружины, либо за счет силы тяжести поднятого груза. Так же возможен вариант возврата штока по средствам другого гидравлического привода. Устройство работы агрегата одностороннего действия схоже с работой домкрата.

Гидроцилиндры двустороннего действия.

Конструкцией таких устройств предусмотрено что рабочая жидкость находится в штоковой и поршневой камерах. Перемещение штока вперед и назад происходит за счет давления рабочей жидкости. При работе она нагнетается в одну из рабочих камер и сливается с другой, за счет чего можно контролировать движение штока в обоих направлениях.

По типу подключения гидравлические цилиндры двустороннего действия разделяют на 2 типа:

Простое подключение. Штоковая и поршневые рабочие камеры подключаются по переменно то к нагнетающей то сливной гидролиниям, которые соответственно качаю и сливают гидравлическую жидкость. Вся вытесняемая жидкость сливается в гидробак.
Диференцильное подключение. По-другому называется кольцевым подключением. В данном случае жидкость, которая уходит из штоковой камеры напрямую качается в камеру поршневую.

Телескопические гидроцилиндры.

Устройство данного вида позволяет при малых размерах совершать большой ход штока. Достигается это тем что оно состоит из нескольких цилиндров размещённых в полости друг друга. На рынке присутствуют модели одностороннего и двустороннего действия.

Читайте также: