Поршневой цилиндр представляет собой устройство гидросистемы, выступающее основным конструктивным элементом техники различного предназначения. Принцип его действия заключается в превращении энергии гидравлики в механическую энергию. Трансформация осуществляется при помощи движений поворотно-прямолинейного или возвратно-поступательного характера.
Цилиндры применяют в процессе производства машин самого разного назначения, например, автодорожных, строительных, сельскохозяйственных, у которых имеются приводы, поднимающие/опускающие навесные приспособления, к числу которых можно отнести манипуляторы, ковши, лопаты, гидравлические молоты, плуги и сеялки.
Поршневой цилиндр: устройство
По своей конструкции механизм поршневого цилиндра похож на гильзу –труба с гладкой поверхностью изнутри. Эта «гильза» и наполняется жидкостью. Вокруг нее вращается имеющий цилиндрическую форму стержень, выкачивающий жидкость либо нагнетающий ее.
Во избежание протечки жидкости цилиндр имеет пластичные резиновые манжеты. При поступлении в него жидкости под давлением поршень начинает активно работать. Гильзы оснащены защитой в виде пробок, исключающих вытекание жидкости и имеющих отверстия, которые необходимы для движения жидкости внутри гильзы. От стержня, имеющего форму цилиндра, передача усилия осуществляется через шток.
Комплектация устройства определяется сферой его применения. Обычно оно состоит из таких элементов, как поршень, гильза, манжеты из резины, шток и его направляющая, проушина, кольца стопора, а также грязесъёмник. С той стороны штока, где имеется резьба, зафиксирована проушина, соединяющая его с движущейся частью механизма.
Поршневой цилиндр: принцип действия
Двигатель управляется гидравлическим распределителем либо регулирующими элементами привода. Поскольку поршневые цилиндры функционируют в условиях очень высокого давления, достигающего 34 Мпа, к работающей системе предъявляют высокие требования. Её отличает высокая прочность и работоспособность. Лишь в таком случае будет обеспечена надёжная работа цилиндра.
Классификация поршневых цилиндров
Цилиндры имеют разную область использования и различную комплектацию. Их разделяют на несколько видов.
- По направлению жидкости они бывают одно- и двустороннего действия, телескопические, а также дифференциальные;
- По типу хода их разделяют на 1-ступенчатые и телескопические;
- По числу положений штока они делятся на 2-позиционные и многопозиционные;
- Также у них может или не может быть торможения.
Кроме того, цилиндры классифицируют по используемому рабочему звену. Они бывают:
- Поршневыми, имеющими 1-сторонний либо 2-сторонний стержень;
- Сильфонными, оснащенными сильфоном, выступающим в качестве рабочего звена;
- Плунжерными. В них в качестве поршня выступает плунжер;
- Мембранными, звено которых имеет вид мембраны.
Рассмотрим подробно некоторые типы поршневых цилиндров:
Цилиндры 1-стороннего действия. В них предусмотрено конкретное направление движения штока в случае увеличения жидкостного давления. С помощью пружины, создающей определённое усилие, шток возвращается в прежнее положение. Таким образом, пружина выполняет функцию возвратного механизма. Когда механизм приводится в действие, стержень возвращается благодаря привлечению другого гидравлического двигателя либо силы тяжести груза, который поднимается или опускается;
Цилиндры 2-стороннего действия. Когда поршень движется обычно, усилие на штоке обеспечивается благодаря высокому давлению жидкости, находящейся в поршневом цилиндре. Прямой ход можно охарактеризовать невысокой скоростью движения и высоким усилием на стержне. Обуславливается это разницей площадей, на которые давит жидкость. Данный тип двигателей используется при выполнении работ, связанных с опусканием и подъёмом отвалов в бульдозерах;
Телескопические цилиндры. Такое название устройства получили по причине особенностей своей конструкции, напоминающей телескоп, а также из-за характерного принципа функционирования. Механизм включает два или более цилиндров различного диаметра, которые вставлены друг в друга. Целесообразно использовать такие механизмы, когда требуется большой ход стержня, однако размер изделия небольшой. Такие устройства бывают как 1-стороннего, так 2-стороннего действия. Они часто применяются в самосвалах;
Дифференциальные цилиндры. У этих устройств достаточно сложная конструкция. На проталкивающий жидкость поршень с двух сторон оказывается давление. С разных сторон площадь давления на стержень различная. Скорость движения относительно прилагаемых усилий в ходе различной направленности соразмерна соотношению площадей поршня. Как следствие, скорость и усилие взаимосвязаны: чем меньше усилие, тем выше скорость, и наоборот. В процессе эксплуатации такого двигателя размер поршней обеспечивает одинаковую скорость и способы хода стержня в 2-х направлениях. Таких функций нет у цилиндров с поршнем 1-стороннего типа, у которых не имеется регулировки либо дополнительных элементов.
Материал изготовления поршневых цилиндров
Металлические элементы цилиндра должны быть устойчивыми к коррозии: особенно это относится к штоку, ведь на него ложится основная нагрузка. Именно по этой причине хороший производитель на качестве штока не экономит. Материалом для его изготовления служит специальная сталь, проводится высокоточная обработка, а также хромирование поверхности.
Помимо этого, может проводится высокотемпературная закалка для того, чтобы придать штоку особую механическую прочность и устойчивость к коррозии. Сложные условия эксплуатации быстро разрушают детали поршневого цилиндра, если они изготовлены из полимерных материалов. Именно поэтому выбор полимеров зависит от условий функционирования поршневого цилиндра, типа жидкости и некоторых других факторов. Например, кольца иногда изготавливают из бронзы.
Купить поршневые цилиндры можно в компании «Гидроласт», являющейся одним из крупнейших производителей этого оборудования.
