Kas yra hidraulinis cilindras?
Hidraulinis cilindras yra hidraulinė pavara, kuri paverčia hidraulinę energiją į mechaninę energiją ir atlieka linijinį stūmoklio judesį (arba siūbuojantį judesį). Jis yra paprastos konstrukcijos ir patikimas. Kai jis naudojamas stūmokliniam judėjimui pasiekti, lėtėjimo įtaisas gali būti pašalintas, nėra perdavimo tarpo, o judėjimas yra sklandus, todėl jis plačiai naudojamas įvairiose mechaninėse hidraulinėse sistemose. Hidraulinio cilindro išėjimo jėga yra proporcinga efektyviam stūmoklio plotui ir slėgio skirtumui tarp abiejų pusių;
Hidraulinio cilindro konstrukcija
Hidraulinis cilindras paprastai susideda iš galinio dangčio, cilindro, stūmoklio koto, stūmoklio mazgo, priekinio galo dangčio ir kitų pagrindinių dalių; Siekiant užkirsti kelią alyvos nutekėjimui už hidraulinio cilindro arba iš aukšto slėgio kameros į žemo slėgio kamerą, tarp cilindro ir galinio dangčio, stūmoklio ir stūmoklio koto, stūmoklio ir cilindro, stūmoklio koto ir priekinio galo dangčio taip pat yra sandarinimo įtaisas, o priekinio galo dangčio išorėje taip pat yra dulkėms atsparus įtaisas; Kad stūmoklis neatsitrenktų į cilindro galvutę, kai jis greitai grįžta į eigos pabaigą, hidraulinio cilindro galas taip pat aprūpintas buferiniu įtaisu; Kartais reikalingas išmetimo įtaisas.
Cilindro bloko surinkimas
Sandarinimo ertmė, kurią sudaro cilindro mazgas ir stūmoklio mazgas, yra veikiamas alyvos slėgio, todėl cilindro mazgas turi būti pakankamai tvirtas, aukštas paviršiaus tikslumas ir patikimas sandarinimas.
(1) Flanšo tipo jungtis, paprasta konstrukcija, lengvas apdorojimas, patikimas sujungimas, tačiau cilindro galas turi turėti pakankamai sienelės storio, kad būtų galima sumontuoti varžtus ar varžtus, tai yra dažniausiai naudojama jungties forma.
(2) Pusžiedžio jungtis, padalinta į dvi išorinio pusžiedžio jungties ir vidinio pusžiedžio jungties formas. Žiedo sujungimo procesas yra geras, patikimas ir kompaktiškos konstrukcijos, tačiau jis susilpnina cilindro stiprumą. Žiedinės jungties taikymas yra labai įprastas ir dažnai naudojamas jungiant besiūlių plieninių vamzdžių cilindrą ir galinį dangtelį.
(3) srieginė jungtis, yra dviejų rūšių išorinio sriegio jungtis ir vidinio sriegio jungtis, kurioms būdingas mažas dydis, lengvas svoris ir kompaktiška struktūra, tačiau cilindro galo struktūra yra sudėtinga; ši sujungimo forma paprastai naudojama tais atvejais, kai reikia mažo dydžio ir lengvo svorio.
(4) Skersinio strypo jungtis yra paprastos struktūros, gero proceso ir didelio universalumo, tačiau galinio dangtelio tūris ir svoris yra didesni, o sujungimo strypas bus įtemptas ilgiau, o tai turės įtakos efektui. Tinka tik vidutinio ir žemo slėgio hidrauliniams cilindrams, kurių ilgis yra mažas.
(5) Suvirintas sujungimas, didelis stiprumas, paprastas gamyba, tačiau suvirinimo metu lengva sukelti cilindro deformaciją.
Pagrindinė hidraulinio cilindro veikimo forma:
Standartinis dvigubas veiksmas: jėgos judėjimas abiem kryptimis ir naudojamas daugeliu atvejų:
Vieno-veikiantis cilindras: kai reikia trauktis tik viena kryptimi, galima naudoti vieną-veikiantį cilindrą;
Dvigubas cilindras: kai reikalingas vienodas poslinkis abiejose stūmoklio pusėse arba kai prie kiekvieno galo pritvirtinama apkrova, kai tai yra mechaniškai naudinga, papildomame gale galima sumontuoti kumštelius eigos jungikliams valdyti ir pan.
Spyruoklinio grąžinimo vieno{0}} veikimo cilindras: paprastai apsiriboja labai mažais, trumpo eigos cilindrais, naudojamiems laikyti ir suspausti. Ilgis, reikalingas grąžinimo spyruoklei, daro juos nepatogumus, kai reikia ilgų kelionių;
Stūmoklinio tipo vieno veikimo cilindras: tik viena srauto kamera, tokio tipo cilindrai dažniausiai montuojami vertikaliai, apkrova atstato cilindro atitraukimą, jie taip pat vadinami „poslinkiniais cilindrais“ ir yra praktiški ilgoms kelionėms;
Daugiapakopis teleskopinis cilindras: iki 4 rankovių, trumpesnės nei standartinis cilindras. Yra vieno arba dvigubo veikimo, jie yra brangesni nei standartiniai cilindrai, paprastai naudojami montavimui, erdvė yra nedidelė, tačiau reikia didesnio smūgio.
Tandeminis cilindras: tandeminio cilindro pėdą sudaro du bendraašiai sumontuoti cilindrai, dviejų cilindrų stūmokliai yra sujungti bendru stūmoklio strypu, o strypo sandariklis yra priešais du cilindrus, kad kiekvienas cilindras galėtų atlikti dvigubą funkciją, kai tvirtinimo plotis arba aukštis yra riboti. Tandeminis cilindras gali padidinti našumą;
Dvigubas cilindras: Dvigubas cilindras susideda iš dviejų cilindrų, sumontuotų bendraašiu būdu. Du stūmokliai nėra sujungti. Tarp dviejų cilindrų įrengtas strypo sandariklis, kad kiekvienas cilindras galėtų atlikti dvigubą funkciją, o du cilindrus galima pritvirtinti prie stūmoklio koto (kaip parodyta) arba atgal-su-nugara. Paprastai naudojamas trijų pozicijų darbui atlikti.
Hidraulinio cilindro veikimo principas
Viso hidraulinių cilindrų komplekto veikimo principo ir struktūros analizė (Animacijos demonstracija)
Hidraulinės transmisijos principas -, kai darbo terpė yra alyva, judėjimas perduodamas keičiantis sandarinimo tūriui, o galia perduodama per alyvos viduje esantį slėgį.
1. Jėgos dalis paverčia pagrindinio variklio mechaninę energiją į alyvos slėgio energiją (hidraulinę energiją). Pavyzdžiui: hidraulinis siurblys.
2..Vykdomoji dalis - hidraulinis siurblys įveda alyvos slėgio energiją į mechaninę energiją, kad valdytų darbinį mechanizmą. Pavyzdžiui: hidraulinis cilindras, hidraulinis variklis.
3. Valdymo dalis - naudojama alyvos slėgiui, srautui ir srauto krypčiai valdyti ir reguliuoti. Pavyzdžiui: slėgio reguliavimo vožtuvas, srauto reguliavimo vožtuvas ir krypties valdymo vožtuvas.
4. Pagalbinė dalis - pirmosios trys dalys yra sujungtos į sistemą, kuri atlieka alyvos laikymo, filtravimo, matavimo ir sandarinimo funkciją. Pavyzdžiai: vamzdžiai ir jungtys, degalų bakai, filtrai, akumuliatoriai, sandarikliai ir valdymo prietaisai.
Bet kuriame skysčio tūrio taške veikiamas slėgis gali būti vienodai perduodamas visomis kryptimis. Tai reiškia, kad kai naudojami keli hidrauliniai cilindrai, kiekvienas cilindras trauks arba stums savo greičiu, o šie greičiai priklauso nuo slėgio, reikalingo kroviniui perkelti.
Esant vienodai hidraulinio cilindro laikomajai galiai, pirmiausia pajudės mažiausią apkrovą nešantis hidraulinis cilindras, o paskutinis – didžiausią apkrovą nešantis hidraulinis cilindras.
Norint sinchronizuoti hidraulinio cilindro judėjimą taip, kad krovinys bet kuriame taške būtų keliamas vienodu greičiu, sistemoje būtina naudoti valdymo vožtuvą arba sinchroninį kėlimo kėlikliu sistemos elementą.
Hidraulinių cilindrų klasifikacija
Siekiant patenkinti skirtingus įvairių pagrindinių variklių naudojimo būdus, yra daug hidraulinių cilindrų tipų.
Pagal alyvos tiekimo kryptį jis gali būti suskirstytas į vieno veikimo cilindrus ir dvigubo veikimo cilindrus. Vieno-veikiantis cilindras aukšto-slėgio alyvą įveda tik į vieną cilindro pusę ir naudoja kitas išorines jėgas, kad suktų stūmoklį. Dvigubo veikimo cilindras tiekia slėginę alyvą į abi cilindro puses. Stūmoklio judėjimas pirmyn ir atgal atliekamas hidrauliniu slėgiu.
Pagal struktūrą jis gali būti suskirstytas į stūmoklinį cilindrą, stūmoklio cilindrą, svyruojantį cilindrą ir teleskopinį įvorės cilindrą. Pagal stūmoklio koto formą jį galima suskirstyti į vieno stūmoklio koto cilindrą ir dvigubą stūmoklio koto cilindrą.
Pagal specialią cilindro paskirtį jį galima suskirstyti į serijinį cilindrą, stiprintuvo cilindrą, greičio cilindrą, žingsninį cilindrą ir pan.
Šio tipo cilindrai yra ne paprastas cilindras, o kitų cilindrų ir komponentų derinys, todėl konstrukciniu požiūriu šis cilindrų tipas dar vadinamas kombinuotu cilindru.
1. Diferencialinis hidraulinis cilindras
Hidraulinio cilindro diferencialinis principas yra tas, kad abu galai vienu metu prijungiami prie alyvos tiekimo vamzdyno; vienas galas yra prijungtas, nes stūmoklio koto plotas yra mažesnis nei kito galo. Judėjimui pasiekti naudojamas diferencialinis principas.
Kai į slėginę alyvą vienu metu tiekiamos dvi vieno strypo stūmoklinio cilindro ertmės, nes be strypo ertmės efektyvusis plotas yra didesnis nei be koto ertmės efektyvusis plotas, stūmoklio jėga į dešinę yra didesnė už kairiojo jėgą. Todėl stūmoklis pasislenka į dešinę, o stūmoklio kotas išsikiša. Tuo pačiu metu alyva su strypo ertme išspaudžiama taip, kad ji sutekėtų į ertmę be strypo, taip pagreitinant stūmoklio koto pratęsimo greitį. Šis vieno stūmoklio koto hidraulinio cilindro prijungimo būdas vadinamas diferencialiniu jungtimi. Diferencialinėje jungtyje efektyvusis hidraulinio cilindro plotas yra stūmoklio strypo skerspjūvio plotas-, o stalo greitis yra didesnis nei ertmės be strypo, o išėjimo jėga sumažėja.
Viso hidraulinių cilindrų komplekto veikimo principo ir struktūros analizė (Animacijos demonstracija)
Diferencialinė jungtis yra efektyvus būdas greitai judėti nedidinant hidraulinio siurblio galios ir galios.
2. Vienos svirties hidraulinis cilindras
Vieno stūmoklio koto hidraulinio cilindro stūmoklio kotas yra tik viename gale. Tai vieno stūmoklio hidraulinis cilindras. Alyvos įleidimo ir išleidimo angos A ir B abiejuose galuose gali praleisti slėginę alyvą arba grąžinti alyvą, kad būtų pasiektas dvipusis judėjimas, todėl jis taip pat vadinamas dvigubo veikimo cilindru. Kai jis naudojamas stūmokliniam judėjimui pasiekti, lėtėjimo įtaisas gali būti pašalintas, nėra perdavimo tarpo, o judėjimas yra sklandus, todėl jis plačiai naudojamas įvairiose mechaninėse hidraulinėse sistemose.
Savybės:
(1) Alyvos įleidimo anga be strypo ertmės, alyvos grąžinimas su strypo ertme.
(2) Alyvos įleidimo anga su strypo ertme, alyvos grąžinimas be strypo ertmės.
(3) Diferencialinė jungtis - kairioji ir dešinioji ertmės yra sujungtos ir praleidžiama slėginė alyva.
Vieno strypo trijų cilindrų palyginimas, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau:
Viso hidraulinių cilindrų komplekto veikimo principo ir struktūros analizė (Animacijos demonstracija)
3. Vieno koto stūmoklio cilindras
Vieno koto stūmoklio cilindro stūmoklis turi tik vieną galą su stūmoklio kotu, nes vieno strypo stūmoklio cilindro kairės ir dešinės ertmių efektyvusis plotas yra skirtingas, todėl jam būdinga: kai skysčio slėgis ir srautas Q nesikeičia, pakaitomis į dvi cilindro ertmes, stūmoklio išėjimo trauka F nesutampa su kairiojo ir grįžtamojo cilindro kryptimi. greičio uostas nėra tas pats, ir kuo didesnis stūmoklio koto skersmuo, tuo didesnis skirtumas. Tačiau kai cilindrų blokas yra pritvirtintas ir stūmoklio strypas yra pritvirtintas, atitinkamo darbastalio judesių diapazonas yra toks pat.
Viso hidraulinių cilindrų komplekto veikimo principo ir struktūros analizė (Animacijos demonstracija)
4. Dvigubo strypo stūmoklio cilindras
Strypo skersmenys abiejuose dvigubo strypo stūmoklio cilindro galuose paprastai yra vienodi, todėl stūmoklio efektyvusis plotas abiejuose galuose taip pat yra lygus. Kai dvi cilindro kameros pakaitomis įveda tą patį skysčio srautą ir slėgį, didžiausia stūmoklio trauka ir judėjimo greitis taip pat yra vienodi. Tačiau kai cilindrų blokas yra pritvirtintas ir stūmoklio kotas yra pritvirtintas, atitinkamo darbastalio judesių diapazonas skiriasi
Dvigubo strypo stūmoklio cilindro struktūra yra panaši į dvigubo strypo hidraulinio cilindro struktūrą, o grafinis simbolis yra toks pat.
Dviejų strypų hidraulinis cilindras yra hidraulinis cilindras su stūmoklio koteliu abiejose stūmoklio pusėse, kuris paprastai yra varomas dvipusio{0}}hidraulinio slėgio ir gali pasiekti pastovų greitį ir atgal.
Savybės:
(1) Alyvos įleidimo anga be strypo ertmės, alyvos grąžinimas su strypo ertme.
(2) Alyvos įleidimo anga su strypo ertme, alyvos grąžinimas be strypo ertmės.
(3) Diferencialinė jungtis - kairioji ir dešinioji ertmės yra sujungtos ir praleidžiama slėginė alyva.
Viso hidraulinių cilindrų komplekto veikimo principo ir struktūros analizė (Animacijos demonstracija)
5. Dujų -skysčio slėginis balionas
Dujų-skysčio slėginis balionas taip pat žinomas kaip dujų-skysčio slėginis balionas, paprastai vadinamas slėginiu balionu. Hidraulinė alyva ir suslėgtas oras yra griežtai izoliuoti, stūmoklio strypas cilindre liečiasi su darbinėmis dalimis ir įsijungia automatiškai, veikimo greitis yra greitas ir stabilesnis nei pneumatinė transmisija, cilindro bloko įtaisas yra paprastas, išėjimo reguliavimas yra lengvas, tomis pačiomis sąlygomis galima pasiekti didelę hidraulinio preso jėgą, mažas energijos sąnaudas, minkštas nusileidimas nepažeidžia. Lengvai montuojamas ir specialus slėginis cilindras gali būti montuojamas bet kokiu 360 laipsnių kampu, užima nedidelę erdvę, sukelia mažiau problemų be temperatūros kilimo, ilgas tarnavimo laikas, mažas-triukšmas ir turi kitų pagrindinių savybių. Padidinimo cilindras gali pasiekti didelę hidraulinio cilindro jėgą, naudodamas bendrą oro slėgį, ir nereikia jokio hidraulinio įrenginio. Padidinimo cilindrus galima paprastai skirstyti į: išankstinio-slėgio stiprintuvo cilindrus, tiesioginio slėgio stiprintuvo cilindrus, reguliuojamus eigos stiprintuvo cilindrus, padidinto grįžtamojo traukimo stiprintuvo cilindrus, kompaktiškus lygiagrečiuosius stiprintuvo cilindrus, mini stiprintuvo cilindrus, greito slėgio kėlimo cilindrus ir alyvos bei dujų balionus.
Padidinimo cilindro darbinis dažnis, atsižvelgiant į skirtingus eigos ir cilindrų skersmenis, paprastai yra 10–70 kartų per minutę.
Įjungimo režimas: dvigubo- veikimo greitis: 50–1000 mm/s Išvesties diapazonas: 1–100 tonų Naudojimo sritis: štampavimo žymės, lenkimo profiliai, štampavimas, štampavimo plienas, profilių liečiamasis suvirinimas, ekstruzinis formavimas, lyginimas ir tiesinimas, kniedijimas ir kalimas, sandarus metalo lakštų sujungimas, plyšimas, plyšimas.
6. Teleskopinis hidraulinis cilindras
Teleskopinis hidraulinis cilindras yra hidraulinis cilindras su daugiapakopiu teleskopiniu stūmoklio kotu, kuris gali turėti ilgesnį darbinį eigą, o teleskopinis hidraulinis cilindras taip pat žinomas kaip daugiapakopis hidraulinis cilindras. Teleskopinis hidraulinis cilindras sudarytas iš dviejų ar daugiau stūmoklinių hidraulinių cilindrų, o pirmojo stūmoklio cilindro stūmoklio kotas yra antrojo stūmoklio cilindro cilindras.
Kai slėginė alyva patenka iš ertmės be strypų, cilindras, turintis didžiausią efektyvųjį stūmoklio plotą, pradeda tęstis, o kai linija pasiekia galą, cilindras, kurio stūmoklio efektyvusis plotas yra antras pagal dydį. Teleskopinės hidraulinės sistemos išplėtimo tvarka išplečiama nuo didelės iki mažos, todėl galima pasiekti ilgą darbinį eigą. Kuo mažesnis efektyvusis pertempto cilindro plotas, tuo didesnis pratęsimo greitis. Todėl pratęsimo greitis yra lėtas ir greitas, o atitinkama hidraulinė trauka sumažėja nuo didelio iki mažo; Šis traukos ir greičio kitimo dėsnis tinka įvairių automatinių pakrovimo ir iškrovimo mašinų traukos ir greičio reikalavimams. Atitraukimo tvarka paprastai yra nuo mažo iki didelio, o ašinis įtraukimo ilgis yra trumpas, erdvė yra maža, o konstrukcija yra kompaktiška. Jis dažnai naudojamas statybinių mašinų ir kitų vaikščiojančių mašinų, tokių kaip kranai, savivarčiai ir kt., hidraulinėje sistemoje.
7. Stūmoklio cilindras
Stūmoklio cilindras yra konstrukcinė hidraulinio cilindro forma.
Vienas stūmoklio cilindras gali pasiekti tik vieną judėjimo kryptį, o atvirkštinė kryptis priklauso nuo išorinės jėgos, kaip parodyta A paveiksle žemiau. Sujungus du stūmoklio cilindrus, kaip parodyta b paveiksle, suslėgta alyva taip pat galima pasiekti grįžtamąjį judėjimą. Kai stūmoklio cilindras juda, jį veda kreipiamoji įvorė ant cilindro galvutės, todėl vidinės cilindro sienelės apdailinti nereikia. Ypač tinka ilgesnėms kelionėms. Be to, stūmoklio cilindras yra padalintas į radialinį stūmoklio cilindrą ir ašinį stūmoklio cilindrą.
