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:
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:
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 – Грязесъемник. 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:
где 
– выступает давлением рабочей жидкости в полости поршня и штока соответственно, 
– при низком сопротивлении промежутка от полости штока до гидробака.
– площадь поршня под давлением рабочей жидкости со стороны полости поршня и штока;
ƞм — механический коэффициент полезного действия гидроцилиндра, можно считать равным 0,95
Тянущая сила:
при низком сопротивлении на промежутке от полости поршня до гидробака
Скорость выдвижения штока:
Vn=Q/Fn , где Q — расход рабочей жидкости, которая поступает к гидроцилиндру
Скорость втягивания штока:
Vш=Q/Fш
Время выдвижения штока на полный ход:
tп=S/Vп
Скорость втягивания штока на полный ход:
tш=S/Vш
- Корпус (гильза);
- Поршень;
- Шток, который жестко соединен с поршнем.
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.
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 – Грязесъемник. 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.
где – выступает давлением рабочей жидкости в полости поршня и штока соответственно, – при низком сопротивлении промежутка от полости штока до гидробака.
– площадь поршня под давлением рабочей жидкости со стороны полости поршня и штока;
ƞм — механический коэффициент полезного действия гидроцилиндра, можно считать равным 0,95
Тянущая сила:
при низком сопротивлении на промежутке от полости поршня до гидробака
Скорость выдвижения штока:
Vn=Q/Fn , где Q — расход рабочей жидкости, которая поступает к гидроцилиндру
Скорость втягивания штока:
Vш=Q/Fш
Время выдвижения штока на полный ход:
tп=S/Vп
Скорость втягивания штока на полный ход:
tш=S/Vш
Скорость штока ограничивается качеством уплотнений и условиями эксплуатации цилиндра. Она не превышает 2 м/с.