Гидроцилиндры

Гидравлический цилиндр — один из ключевых элементов гидравлических систем, которые применяются в технике, предназначенной для выполнения самых разных задач. В основе принципа действия гидравлического цилиндра лежит процесс трансформации силы гидравлики в механическую, то есть выходного звена. Процесс трансформации при этом производится с помощью многократного повторения поворотно-прямолинейных или возвратно-поступательных движений.

Как устроен гидроцилиндр

Конструкция гидравлического цилиндра довольно проста. Механизм внешне напоминает гильзу — прямую трубку, внутренняя поверхность которой является предельно гладкой и чистой. Указанная емкость заполняется специальным жидким составом, вокруг которого производятся вращательные движения подвижного металлического стержня. Этот процесс необходим для осуществления нагнетания или откачивания жидкости. Для того чтобы минимизировать риск возможного подтекания закачанной в трубку жидкости, в механизме дополнительно устанавливаются манжеты, которые изготавливаются из прочной, но при этом пластичной резины.

Поршень начинает движение в цилиндре сразу после поступления под давлением достаточного количества жидкости. С боковых сторон гильзы гидроцилиндра вкручиваются специальные защитные пробки, которые предназначаются для предотвращения протекания жидкости. В них также располагаются специальные отверстия, с помощью которых производится транспортировка жидкости в гильзе. Усилие от расположенного внутри стержня цилиндрической формы передается далее предустановленным штоком, который отличается тщательно отполированной, гладкой поверхностью. Направление, необходимое для осуществления движения, определяется грундбуксом.

В зависимости от того, в какой области производства задействована техника, в составе которой находится гидроцилиндр, механизм комплектуется:

• гильзой;
• поршнем;
• манжетами из плотной резины;
• грязесъемником;
• штоком;
• грундбуксом;
• стопорным кольцом;
• проушиной.

Шток дополнительно оснащается резьбовым соединением с одной из сторон, где впоследствии фиксируется приспособленная для этой функции деталь конструкции или проушина, предназначенная для соединения его с подвижной частью устройства.

Гидравлические цилиндры эксплуатируются в условиях повышенного давления (вплоть до 32 Мпа), поэтому к механизму предъявляется повышенные требования к техническим характеристикам. Надежная и бесперебойная работа гидроцилиндра может быть обеспечена только в том случае, если все детали будут отличаться прочностью и износостойкостью, отвечающими заданным параметрам эксплуатации.

Технические параметры

От значения технических характеристик прибора напрямую зависит то, в каких сферах его можно эксплуатировать с максимальной отдачей. Основными параметрами, важными для работы гидроцилиндра, являются:

• Диаметр штока. Это величина является определяющей для выбора сферы эксплуатации прибора. При выборе механизма необходимо учесть тип техники, где будет установлено изделие, динамика нагрузки, параметры грузоподъемности и др. Правильный подбор диаметра позволяет исключить порчу изделия при его дальнейшей эксплуатации.
• Диаметр стержня цилиндра. Основной функцией этой детали является выбор значения показателей тянущего и толкающего усилия.
• Значения характеристик хода цилиндрического стержня. Это параметр, благодаря которому можно точно определить движение поршня и размеры устройства в рабочем состоянии.
• Способы крепления гидроцилиндра и связанные с этим конструктивные особенности.
• Значение тянущего усилия (в кг).
• Параметры расстояния в неактивном состоянии по центрам, обеспечивающим достоверную оценку присоединительных размеров устройства.
• Значение номинального давления (в Мпа).
• Значение толкающего усиления (в кг).
• Масса механизма.

Сфера применения

Гидравлические цилиндры являются универсальными приспособлениями, с помощью которых можно воссоздать необходимое механическое усиление. Эти приборы успешно эксплуатируются в самых разных отраслях современной промышленности. Наибольшее распространение гидроцилиндры получили в обрабатывающей отрасли, металлургии и пищевой промышленности. Гидроцилиндры также повсеместно устанавливаются в устройствах, предназначенных для подъема грузов, при литье пресс-форм в изготовлении изделий из полимерных материалов, в производстве масел и др.

К популярным областям применения гидроцилиндров также относятся:

• производства изделий из пластика разных форм и размеров;
• литье заготовок из резины;
• прессовка цветного металла в металлургии (применительно к бронзе, меди, алюминия и др.);
• установка на конвейерных линиях в механизмах, отвечающих за смену положения заготовок и их продвижения по ленте.

Для максимально эффективного решения стоящей в производстве задачи гидроцилиндры выбирают, обращая внимание не только на их технические характеристики, но и конструкционные особенности. Так, например, блочные гидравлические цилиндры устанавливаются в местах, где свободное пространство ограничено.

Виды гидроцилиндров

В зависимости от особенностей конструкции устройств выделяют несколько видов гидроцилиндров.

По числу положений штока устройства бывают:

• двухпозиционными;
• многопозиционными.

По характеру хода:

• одноступенчатые;
• телескопические.

По направлению действия рабочей жидкости в устройстве:

• односторонние;
• двусторонние.

По возможностям осуществления торможения:

• с торможением;
• без торможения.

По виду рабочего звена:

• мембранные;
• плунжерные;
• сильфонные;
• поршневые.

По форме штока:

• с односторонним штоком;
• с двусторонним штоком.

Кроме того, гидроцилиндры могут делиться по способу фиксации. Выделяют устройства с креплениями на шарнирах или более жёстких крепежах.

Основные преимущества

Гидроцилиндры обладают множеством достоинств, к основным из которых относят:

• Простота установки. Механизмы обладают универсальным креплением для монтажа, а также гибкой подводкой рабочей жидкости.
• В зависимости от типа стоящей перед производством задачи можно подобрать гидроцилиндр с максимально подходящей нагрузкой поршня.
• Возможность осуществления плавного, безрывкового движения поршня. Положение штока можно успешно регулировать, а также быстро останавливать его движение с помощью предохранительных клапанов.
• Оптимальное сочетание габаритных размеров устройства и его максимальной нагрузки. Высокое развиваемое усилие при сравнительно малых габаритных размерах.
• Простота в эксплуатации и регулировании скорости и усилия.

Гидроцилиндры — неотъемлемые элементы механизмов, обеспечивающих работу строительной техники, производственных линий, сельскохозяйственных машин и подъемных механизмов. При выборе модели гидроцилиндра важно учитывать технические характеристики и особенности конструкции устройства – это позволит использовать изделие максимально эффективно, а в случае поломки быстро подобрать замену неисправному элементу и заменить его на новый, отвечающий всем необходимым условиям.