Гидроцилиндры, как объемные гидродвигатели применяются во многих отраслях промышленности. В зависимости от конструкции, используются в технике и оборудовании для выполнения сложных работ с грунтом, передвижения грузов, рытья котлованов, прессования деталей, выполнения других важных задач. В каждой специализированной технике установлен гидроцилиндр и без его участия машины не смогут выполнять свои функции.
Для разных моделей спецтехники, в зависимости от ее назначения, изготавливаются гидроцилиндры различных конструкций. Это могут быть цилиндры простого конструктивного исполнения или сложные механизмы, способные выдерживать большие нагрузки и работать в экстремальных условиях.
Типовая конструкция гидроцилиндра
В типовой конструкции гидроцилиндр состоит из следующих деталей:
- корпус (гильза);
- шток;
- втулка;
- поршень;
- крышка задняя и передняя;
- проушина;
- уплотнительные элементы (манжеты, опорно-направляющие кольца);
- грязесъемник.
Корпус (гильза) изготавливается из хонингованной стальной трубы, которая имеет хорошо обработанную внутреннюю и внешнюю поверхность.
Шток и поршень изготавливаются из высокопрочной стали. Уплотнения выполнены из полимерных материалов или резины.
Принцип действия гидроцилиндра
Работы гидравлического цилиндра основана на принципах гидравлики. В одну из рабочих камер цилиндра с помощью гидронасоса подводится рабочая жидкость. Поступающая в полость гидроцилиндра жидкость под давлением воздействует на поршень. Поршень приводит движений шток, который с помощью возвратно-поступательных движений передает усилие на рабочий орган техники или оборудования. Механизм приходит в движение и совершает необходимые действия. В зависимости от конструкции гидроцилиндра, рабочая жидкость может двигать шток в одном направлении или в двух, а также выдвигать ступени телескопических гидроцилиндров. Цикличность работы гидроцилиндра повторяется.
Виды гидроцилиндров
В зависимости от назначения и применения гидроцилиндры производятся различного исполнения:
- поршневые;
- плунжерные;
- телескопические.
По типу действия подразделяются на:
- одностороннего действия (с возвратом штока пружиной, телескопический);
- двухстороннего действия (с односторонним штоком, двухсторонним штоком, телескопический);
- с торможением (постоянным и регулируемым в конце хода с одной стороны, в конце хода с двух сторон).
По типу крепления:
- на шарнирах;
- на цапфах;
- на проушинах;
- жесткая фиксация с помощью сварки.
Технические параметры гидроцилиндров
При конструировании и изготовлении гидроцилиндров учитываются их основные технические параметры:
- Диаметр поршня и штока – ключевые геометрические размеры, определяющие силовые характеристики и соотношение усилия/скорости при выдвижении и втягивании;
- Номинальное давление – рабочее давление в системе, на которое рассчитана длительная и безопасная эксплуатация цилиндра;
- Максимальное давление – предельное давление, характеризующее запас прочности конструкции;
- Максимальное усилие – выходная сила, определяющая грузоподъемность цилиндра;
- Ход поршня – длина линейного перемещения штока, задающая рабочий диапазон;
- Скорость перемещения штока – скорость работы, зависящая от расхода жидкости и влияющая на производительность;
- КПД (коэффициент полезного действия) – показатель эффективности преобразования энергии, учитывающий потери на трение и утечки;
- Мощность – потребляемая гидравлическая мощность для подбора источника питания;
- Перемещаемая масса – масса полезного груза для расчета динамических нагрузок.
Стандарты и нормативы, регулирующие конструкцию гидроцилиндров
Конструкция, производство и испытания гидроцилиндров регулируются национальными и международными стандартами, обеспечивающими безопасность и взаимозаменяемость.
Национальные стандарты (ГОСТ):
- ГОСТ 16514-96: Общие технические требования к гидроцилиндрам с давлением до 40 МПа;
- ГОСТ 6969-77: Правила условных обозначений гидроцилиндров в документации;
- ГОСТ 26774-88: Методы испытаний на герметичность, прочность и работоспособность.
Международные стандарты (ISO):
- ISO 6020-1/2: Монтажные размеры для гидроцилиндров с давлением 16 МПа;
- ISO 6099: Система кодирования типов крепления и монтажных размеров;
- ISO 10100: Методики приемочных и функциональных испытаний.
Отраслевые и специальные нормы:
- Технические регламенты ТР ТС: Обязательные требования безопасности для машин и гидросистем в ЕАЭС;
- Корпоративные стандарты: Повышенные требования производителей техники к материалам и качеству гидроцилиндров для конкретных условий эксплуатации;
- Специализированные отраслевые стандарты: Устанавливают дополнительные требования для эксплуатации в специфических отраслях.
