Схема работы гидроцилиндров

Гидроцилиндры представляют собой гидродвигатели возвратно-поступательного действия. При использовании зубчатой передачи «рейка-шестерня», оборудование можно эксплуатировать в возвратно-поступательных механизмах. Основными узлами цилиндров поршневого типа выступают:

Корпус (гильза);
Поршень;
Шток, который жестко соединен с поршнем.

В плунжерных моделях вместо поршня со штоком используется плунжер.

Рисунок 1: Гидроцилиндры одностороннего действия: а – Поршневой, б – Плунжерный, в – Телескопический. На рис. 1 представлена схема цилиндров одностороннего действия. В них плунжер или поршень со штоком перемещается под давлением рабочей жидкости только в одном направлении. Возвратные движения осуществляются под действием пружины, собственного веса или другой силы, приложенной извне.

Рисунок 2: Гидроцилиндры двустороннего действия: а – С односторонним штоком, б – С двусторонним штоком, в – Телескопический. На рис.2 представлена схема цилиндров двухстороннего действия. Отличие этих моделей в том, что движение в обоих направлениях выполняется под давлением рабочей жидкости. В конструкцию помещаются демпфирующие элементы, тормозящие поршень в конце хода. Крепление корпуса может осуществляться разными способами:

Резьба;
Сварочное соединение;
Проушина с шарнирным подшипником;
Стыковое соединение по боковой поверхности;
Зажим по поверхности цилиндра;
Цапфенная подвеска.

Для крепления штока можно использовать резьбу, сварочные соединения или шарнирный подшипник. Гидравлические цилиндры двустороннего действия широкого востребованы на дорожной и строительной технике. Наиболее распространены модели с односторонним штоком, а в качестве крепления штока используются проушины.

Рисунок 3: Конструктивная схема гидроцилиндра. 1 – Корпус (гильза). 2,10 – Опорно-направляющие кольца. 3 – Поршень. 4 – Шток. 5 – Букса. 6, 13 – Резиновые уплотнительные кольца. 7, 11 – Защитные кольца. 8, 12 – Комбинированные уплотнения. 9 – Грязесъёмник. А – Поршневая полость. В – Штоковая полость. На рис.3 показана схема гидроцилиндра, в котором используются комбинированные уплотнители сопрягаемых поверхностей. Эти РТИ соприкасаются с подвижными элементами составными поверхностями материала. Большинство производителей используют карбонаполненный фторопласт, поскольку он обладает минимальным трением в сопряжении. Второй частью уплотнителя выступает резиновое кольцо с прямоугольным или круглым сечением. Оно обеспечивает надежную фиксацию РТИ на сопрягаемых поверхностях. Пригодность оборудования для использования в определенных условиях эксплуатации оценивается по ряду характеристик:

D – диаметр поршня;
d – диаметр штока;
S – ход штока;
L (min) – расстояние между крепежными изделиями штока и корпуса при условии полного втягивания штока;
F – преодолеваемая сила;
V – скорость движения штока;
P – давление;
Q – расход рабочей жидкости.

Для предварительного определения рабочих параметров, используются следующие физические величины:

Толкающая сила:

где – выступает давлением рабочей жидкости в полости поршня и штока соответственно, – при низком сопротивлении промежутка от полости штока до гидробака.