Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы гидроцилиндра одностороннего действия

Принцип работы гидроцилиндра одностороннего действия

Гидроцилиндры – один из видов исполнительных механизмов, основной задачей которых является создание возвратно-поступательных перемещений (причём как прямолинейных, так и поворотных).

Принято выделять несколько параметров, которые характеризуют их. К числу таковых относятся:

  • диаметр штока;
  • рабочее давление;
  • используемые уплотнения;
  • внутренний диаметр конструкции.

Чаще всего выдвижным звеном является шток, но в некоторых случаях его роль может выполнять плунжер либо даже сам корпус гидроцилиндра.

Классификация

Все гидроцилиндры для спецтехники делятся на несколько видов:

  • сильфонные;
  • мембранные;
  • телескопические;
  • поршневые.

Сильфонные гидроцилиндры

Сильфонные чаще всего используются для работы под небольшим давлением (около 2,5-3 Мпа). Для их изготовления применяют металл либо некоторые типы неметаллических материалов (например, пластик или резина).

Они изготавливаются из металла, имеют несколько слоёв (от 1 до 5). Данные механизмы довольно часто применяются в условиях пониженной или повышенной температуры. Однако, необходимо следить за тем, чтобы рабочие температурные условия не превышали лимит, который устанавливается на каждый конкретный материал.

По типу конструкции сильфонные гидроцилиндры могут быть сварными либо цельными. Цельные механизмы изготавливаются методом развальцовки из бесшовной трубы, имеющей небольшую толщину стенки.

Мембранные гидроцилиндры

Имеют более универсальное назначение, так как ими обеспечивается более значимое передвижение штока (выходного звена). За обеспечение обратного хода в гидроцилиндрах данного вида отвечает специальная пружина. Мембраны чаще всего используются при небольших уровнях давления (всего около 1 Мпа).

Телескопические гидроцилиндры

Данный вид получил своё название благодаря тому, что его конструкция имеет определённые сходства с телескопом. Телескопические гидроцилиндры применяются в тех случаях, когда нужно создать большой ход выходного звена, оставляя при этом размеры конструкции практически без изменений. Используются телескопические гидроцилиндры для подъёма кузова самосвалов, а также в процессе отвала при управлении бульдозером.

Поршневые гидроцилиндры

Поршневые гидроцилиндры нашли широкое применение в управляющих системах, а также в приводах некоторых механизмов. Часто устанавливаются на экскаваторы, подъёмно-транспортные агрегаты. Также используются эти гидроцилиндры для подъёма кузова самосвалов и полуприцепов.

Деление по принципу действия

Могут иметь два принципа действия:

  • односторонний;
  • двусторонний.

С односторонним принципом действия

В конструкции с односторонним принципом действия имеется поршневая полость, в которой содержится рабочая жидкость. Далее создаётся внутреннее давление, при помощи которого и происходит выдвижение выходного звена. Для того, чтобы шток принял исходное положение, гидроцилиндр создаёт некоторое усилие.

Стоит отметить, что усилие гидроцилиндра с односторонним принципом действия меньше, чем в аналогичном устройстве с двусторонним принципом действия. Объясняется такая разница довольно просто: возвращающая пружина создаёт силу упругости, которую приходится преодолевать гидроцилиндру.

Однако, далеко не все гидроцилиндры для спецтехники с односторонним принципом действия оснащаются возвращающей пружиной, так как обратный ход может обеспечиваться силой тяжести груза, иным гидроцилиндром либо некоторым приводным механизмом.

Читайте так же:
Оборудование для изготовления сетки

С двусторонним принципом действия

Гидроцилиндры с двусторонним принципом действия отличаются от устройств одностороннего действия наличием полости выходного механизма (иное название – штоковая полость). Рабочая жидкость, подвергаемая давлению, обеспечивает прямой и обратный ход. Используются рассматриваемые гидроцилиндры для подъёма кузова самосвалов и его дальнейшего возврата в исходное положение.

Промышленное оборудование и инструмент

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. (справка)
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. (отдел продаж)
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. (сервис-центр)

  • Главная
  • О нас
  • Продукция
  • Аренда и ремонт
    • Аренда (прокат)
      • Мультипликаторы
      • Гидравлические ключи
      • Гидравлические станции
      • Стандарты и тех.условия
        • Стандарты ГОСТ
        • Стандарты ТС
        • Стандарты ISO
        • Стандарты ANSI
        • Стандарты DIN
        • Стандарты Евросоюза

        Распродажа складских остатков:

        Гидроцилиндры одностороннего действия

        Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение от усилия пружины.

        Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины.

        Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Такой принцип действия применяется в бутылочных домкратах.

        Фильтр:

        Гидравлические цилиндры BVA Hydraulics серии HC

        Гидравлические цилиндры BVA Hydraulics серии HC

        — Монтажные отверстия для крепления
        — Плунжер защищен от коррозии и повреждений
        — Пыльник штока удаляет и предотвращает загрязнение
        — Сверхмощный пружинный возврат
        — Быстроразъемные соединения снабжены защитной крышкой
        — Мощность цилиндров от 12 до 100 тонн
        — Высота от 60 до 485 мм
        — Рабочее давление 700 бар

        Гидравлический подъёмный клин 4POWER серии HVW

        Гидравлический подъёмный клин серии HVW

        — Цилиндр одностороннего действия с возвратной пружиной
        — Уникальная конструкция не позволят инструменту сгибаться и соскальзывать
        — Подъемное усилие 16 тонн при давлении 700 бар
        — Каждая ступенька работает под полной нагрузкой
        — Идеально подходят для подъёма и подхвата тяжёлых грузов
        — Минимальный зазор для подхвата составляет 10 мм
        — Максимальная высота подъёма 81.5 мм
        — Используется во всех отраслях промышленности

        Гидравлические цилиндры BVA Hydraulics серии H

        Гидравлические цилиндры BVA Hydraulics серии H

        — Монтажные отверстия для крепления
        — Плунжер защищен от коррозии и повреждений
        — Уплотнение из полиуретана «U-Cup» обеспечивает длительный срок службы
        — Подшипник из сплава алюминия защищает от повреждения стенки цилиндра
        — Быстроразъемные соединения снабжены защитной крышкой
        — Мощность цилиндров от 2 до 100 тонн
        — Высота от 40 до 840 мм
        — Рабочее давление 700 бар

        Гидравлические циилиндры 4POWER одностороннего действия с полым штоком

        Гидравлические цилиндры серии DP-20P

        — Высокопрочная стальная конструкция
        — Для защиты от коррозии покрыты эмалью печной сушки
        — Быстроразъемные соединения снабжены защитной крышкой
        — Работают в любом пространственном положении
        — Идеально подходят для создания тянущего или толкающего усилия
        — Мощность цилиндров от 20 до 100 тонн
        — Высота от 161 до 351 мм
        — Рабочее давление 700 бар

        Гидравлические цилиндры 4POWER серии DT-10

        Гидравлические цилиндры серии DT-10

        — Пыльник штока удаляет и предотвращает загрязнение
        — Высокопрочная конструкция из легированной стали
        — Быстроразъемные соединения снабжены защитной крышкой
        — Работают в любом пространственном положении
        — Рифлёная поверхность седла предотвращает скольжение при высоких нагрузках
        — Мощность цилиндров от 10 до 50 тонн
        — Высота от 250 до 990 мм
        — Рабочее давление 700 бар

        Линейные гидроцилиндры

        Типовая конструкция линейного гидроцилиндра двухстороннего действия изображена на рис. 3.6. Гильза 1 цилиндра изготовлена из толстостенной трубы. Внутренняя, рабочая поверхность гильзы полирована. С двух сторон гильза закрыта резьбовыми крышками 5 и 8. Крышки снабжены неподвижными уплотнениями 4 в виде резиновых колец круглого сечения. Крышка 5 – глухая, через крышку 8 проходит шток 13. Шток изготовлен, как правило, из нержавеющей стали, поверхность его полирована. На одном конце штока имеется резьбовой хвостовик для крепления объекта перемещения, на другом конце штока крепится поршень 2; иногда поршень изготавливается зацело со штоком. Поршень перемещается внутри гильзы на опорных кольцах 7. Динамическое (подвижное) уплотнение поршня выполнено в виде кольца 10 из политетрафторэтилена и распорного резинового кольца 11.

        Такая конструкция обеспечивает относительно малые силы трения и может работать при высоких давлениях масла и больших скоростях перемещения поршня. Аналогичным образом устроено уплотнение штока.

        Рис. 3.6. Гидроцилиндр двухстороннего действия:

        1 – гильза цилиндра; 2 – поршень; 3 – отверстия для штуцеров подвода и отвода масла; 4 –уплотнения неподвижных соединений; 5 – резьбовая крышка;
        6 – пробки для выпуска воздуха; 7 – опорные кольца поршня; 8 – резьбовая крышка штока; 9 – грязезащитное кольцо; 10 – подвижное уплотнение поршня; 11 – распорное кольцо; 12 – уплотнение штока; 13 – шток

        В гильзе цилиндра выполнено два резьбовых отверстия 3 для подвода и отвода масла из поршневой и штоковой полостей цилиндра. В эти отверстия вворачиваются штуцеры (переходные детали) трубопроводов. Кроме того, в гильзе имеются отверстия, закрытые пробками 6. Они служат для выпуска воздуха при заполнении гидросети маслом.

        При подаче масла в поршневую полость (на рис. 3.6 – левая полость) поршень движется вправо и шток выдвигается. При подаче масла в штоковую, правую полость, поршень движется влево и шток втягивается. Так как площадь поршня, на которую давит масло, в поршневой полости больше чем в штоковой, то сила, развиваемая цилиндром при выдвижении штока, больше, чем при втягивании штока. Такой цилиндр называют дифференциальным цилиндром двухстороннего действия. Если хотят получить одинаковую силу при выдвижении и втягивании штока, его делают с двух сторон поршня.

        Сила на штоке цилиндра определяется выражением

        (3.2)

        где S – активная площадь поршня;

        hгм – гидромеханический КПД.

        В поршневой полости S = Sг, где Sг – площадь поперечного сечения отверстия гильзы. В штоковой полости S = SгSш, где Sш – площадь поперечного сечения штока.

        Гидромеханический КПД обусловлен, в основном, трением в цилиндре, которое зависит от качества уплотнений и поверхностей трения. Величина hгм находится в пределах от 0,85 до 0,95.

        Гидроцилиндр одностороннего действия работает только на выдвижение штока при подаче масла в поршневую полость. Обратный ход осуществляется встроенный в цилиндр пружиной сжатия или внешними силами, например, силой тяжести перемещаемого объекта. Упрощенная схема такого цилиндра изображена на рис. 3.7.

        По конструкции цилиндр одностороннего действия отличается от цилиндра двухстороннего действия отсутствием ввода масла в штоковую полость, отсутствием уплотнения штока, наличием встроенной пружины, если нет внешних сил, обеспечивающих обратный ход штока.

        Рис. 3.7. Гидроцилиндр одностороннего действия:

        1 – гильза; 2 – поршень; 3 – пружина возврата; 4 – шток;
        5 – отверстие для подвода масла

        Схемы других гидроцилиндров изображены на рис. 3.8…3.11.

        Плунжерный гидроцилиндр (рис. 3.8) не имеет поршня. Его роль выполняет шток 2, который называют плунжером. Это цилиндр одностороннего действия, обратный ход в нем обеспечивается внешними силами. Такие цилиндры могут иметь малый диаметр.

        Спаренный (тандем) цилиндр (рис. 3.9) составлен из нескольких цилиндров (двух и более) соединенных последовательно. Поршни всех цилиндров посажены на единый шток 3. Цилиндр может быть двухстороннего или одностороннего действия. При значительных усилиях имеет относительно небольшой диаметр.

        Рис. 3.8.Плунжерный гидроцилиндр:

        1 – гильза; 2 – плунжер; 3 – подвод масла

        Рис. 3.9. Тандем-цилиндр:

        1 – гильза, 2 – поршни, 3 – шток, 4 – подвод – отвод масла

        Телескопический цилиндр (рис. 3.10) обеспечивает большой ход штока 5, который складывается из хода поршня 4 внутри цилиндра 1 и хода поршня 3 внутри цилиндра 2. Если имеются подводы 7 и 8, цилиндр будет двухстороннего действия, если подвод 8 отсутствует – цилиндр одностороннего действия.

        Рис. 3.10. Телескопический цилиндр:

        1 – внутренний цилиндр; 2 – внешний цилиндр; 3 и 4 – поршни цилиндров;
        5, 6 – штоки цилиндров; 7 – подвод масла в поршневые полости; 8 – подвод масла в штоковые полости

        Цилиндр–преобразователь давления (рис. 3.11) обеспечивает разные давления в разных полостях. Если закрыть подвод 6, а по подводу 5 подать масло под давлением p1, то в полости Б создается давление

        где S1 и S2 — площади поршней 2 и 3.

        S1
        S2
        Б
        A
        p1
        p2

        Рис. 3.11. Цилиндр–преобразователь давления:

        1 – гильза; 2 – поршень большого диаметра; 3 – поршень малого диаметра;
        4 – шток; 5, 6 – подводы масла

        Аналогично, подавая масло под давлением p2 в полость Б при закрытом подводе 5, получим в полости А

        Если в гидроцилиндре скорость поршня вблизи его крайнего положения имеет значение больше 6 м/с, то для предотвращения жесткого удара в конце хода об крышку применяют демпфирование.

        Схема гидроцилиндра с демпфированием в крайних положениях поршня изображена на рис. 3.12.

        Рис. 3.12. Цилиндр с демпфированием:

        1 – дроссель; 2 – обратный клапан; 3, 5 – запирающие конусы; 4 – поршень;
        6 – гильза цилиндра; 7 – шток цилиндра; 8, 9 – линии подвода и слива масла

        Левый демпфер включается в конце хода поршня влево, когда выступ конус 3 начинает входить в гнездо в крышке цилиндра. Сначала конус начинает перекрывать слив масла из поршневой полости цилиндра, расход масла из поршневой полости уменьшается, скорость V поршня падает. Затем, когда в гнездо входит цилиндрическая часть, слив масла из гнезда перекрывается полостью, и масло вытекает из поршневой полости через дроссель 1. Регулируя дроссель, регулируют расход масла из поршневой полости и, таким образом, настраивают скорость движения поршня, при которой удар в конце хода незначителен. При обратном движении поршня масло в поршневую полость поступает сначала через обратный клапан 2, а затем и через гнездо в крышке. Аналогичным образом работает правый демпфер в крайнем правом положении поршня.

        Гидравлическая система синхронного хода нескольких гидроцилиндров

        Одним из распространенных способов синхронизации хода гидравлических цилиндров является так называемый «гидравлический боуденовский трос». Правда, применение боуденовского троса в гидравлических системах связано с определенными затратами.

        Два гидроцилиндра одинаковых размеров со сплошными поршневыми штоками последовательно подключаются друг к другу. Благодаря этому второй цилиндр повторяет движение первого цилиндра, на который подается давление насоса. Поскольку обе последовательно включенные полости цилиндров столб жидкости только перемещают, ход цилиндров вследствие внутренних, а возможно и внешних утечек, без подпитки может измениться.

        Во избежание нежелательных последствий такого изменения хода поршней полость «боуденовского троса» с помощью расположенного справа 4/3-распределителя 2 через каждый ход соединяется кратковременно с магистралью подачи насоса или бака.

        Неравномерный ход поршня имеет следующие причины:

        а) левый цилиндр первым возвращается в верхнее конечное положение и включает концевой выключатель 3.

        Причина: недостаток жидкости между цилиндрами.

        Способ устранения: с помощью левого концевика 3 включить магнит а гидравлического распределителя 2. Рабочая жидкость будет поступать в магистраль управления до тех пор, пока правый цилиндр также не включит концевой выключатель. Магнит а снова отключается.

        б) Правый цилиндр первым возвращается в верхнее конечное положение и включает концевой выключатель 4.

        Причина: избыток жидкости между цилиндрами.

        Способ устранения: с помощью правого концевика 4 включить магнит b распределителя 2.

        Этим открывается гидравлически деблокируемый обратный клапан 5 и жидкость стекает до тех пор, пока левый цилиндр также не займет конечное положение.

        С помощью левого концевого выключателя 3 магнит b отключается. В этом случае синхронность хода поршня зависит не только от количества жидкости между цилиндрами, но и от точности исполнения обоих цилиндров.

        Общеизвестен тот факт, что в технике невозможно изготовить две абсолютно одинаковые детали.

        Поскольку подпиточный распределитель 2, как правило, имеет золотниковую конструкцию, возникает определенная утечка.

        Поэтому необходимым условием надежной работы всей системы является установка седельного обратного клапана 5.

        Гидравлическая система синхронного хода нескольких гидроцилиндров

        Регулирование синхронного ходе по принципу дозирования

        Принципиальная схема системы регулирования синхронного хода одного из валиков трехвалкового гибочного пресса На принципиальной схеме изображена система регулирования синхронного хода одного из валиков трехвалкового гибочного пресса. На схеме изображены два нижних валка, регулируемых в горизонтальном направлении. Верхний валик регулируется вертикально.

        Регулирование синхронного хода осуществляется в обоих направлениях и обеспечивается за счет соединения клапана синхронного хода с подающим трубопроводом перед гидравлическими распределителями 8 и 9. а также путем соединения точек подключения А распределителей со сторонами поршневых штоков соответствующих цилиндров и точек подключения В со сторонами поршней других цилиндров. Обратные дроссельные клапаны 6 и 7 служат для декомпрессии рабочей жидкости при переключении из прессования на обратный ход.

        Синхронный ход цилиндров в этой системе обеспечивается за счет того, что рабочая жидкость из опережающего цилиндра поступает во второй цилиндр определенными дозами.

        Подача рабочей жидкости в цилиндры 12 и 13 осуществляется отдельно насосами 1 и 2. Таким образом, с самого начала обеспечивается некоторая предварительная дозировка.

        Кроме того, в этом случае цилиндры не мешают друг другу.

        Дозировка рабочей жидкости происходит через регулирующий клапан 14.

        Регулирующий клапан компенсирует разность рабочей жидкости, которая может возникнуть:

        • из-за неодинаковой подачи насосов,
        • в результате сжатия рабочей жидкости,
        • вследствие неодинаковой утечки в приборах,
        • в результате люфтов подшипников машины.

        Направление движения цилиндров определяется распределителями 8 и 9. Напорные клапаны 10 и 11 при выдвижении цилиндров выполняют функции клапанов противодавления.

        Качество работы клапана синхронного хода в основном зависит от работы системы обнаружения ошибок.

        Регулирующий клапан, как изображено на принципиальной схеме, включается с помощью балансира 15.

        голоса
        Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector