Šta je hidraulični cilindar?
Hidraulični cilindar je hidraulički aktuator koji pretvara hidrauličku energiju u mehaničku energiju i vrši linearno povratno kretanje (ili ljuljanje). Jednostavne je strukture i pouzdane u radu. Kada se koristi za postizanje povratnog kretanja, uređaj za usporavanje se može eliminirati, a nema prijenosnog jaza, a kretanje je glatko, tako da se široko koristi u različitim mehaničkim hidrauličkim sistemima. Izlazna sila hidrauličkog cilindra je proporcionalna efektivnoj površini klipa i razlici pritiska između dve strane;
Struktura hidrauličkog cilindra
Hidraulični cilindar se obično sastoji od stražnjeg poklopca, cilindra, klipnjače, sklopa klipa, prednjeg poklopca i drugih glavnih dijelova; Da bi se spriječilo curenje ulja izvan hidrauličkog cilindra ili iz komore visokog tlaka u komoru niskog tlaka, uređaj za brtvljenje je postavljen između cilindra i završnog poklopca, klipa i klipnjače, klipa i cilindra, klipnjače i prednjeg poklopca, a uređaj za zaštitu od prašine također je postavljen izvan prednjeg poklopca; Kako bi se spriječilo da klip udari u glavu cilindra kada se brzo vrati na kraj hoda, kraj hidrauličnog cilindra je također opremljen odbojnikom; Ponekad je potreban izduvni uređaj.
Sklop bloka cilindra
Brtvena šupljina koju formiraju sklop cilindra i sklop klipa podvrgnuta je pritisku ulja, tako da sklop cilindra treba imati dovoljnu čvrstoću, visoku površinsku preciznost i pouzdano zaptivanje.
(1) Prirubnički priključak, jednostavna struktura, laka obrada, pouzdana veza, ali kraj cilindra mora imati dovoljnu debljinu zida za ugradnju vijaka ili vijaka, to je uobičajeni oblik povezivanja.
(2) Poluprsten spoj, podijeljen na dva oblika veze vanjskog poluprstena veze i unutrašnjeg poluprstena. Proces prstenastog povezivanja je dobar, pouzdan i kompaktne strukture, ali slabi snagu cilindra. Primjena prstenastog spoja je vrlo česta, a često se koristi za spajanje cilindra bešavne čelične cijevi i završnog poklopca.
(3) navojna veza, postoje dvije vrste veze s vanjskim navojem i veze s unutarnjim navojem, koje karakterizira mala veličina, mala težina i kompaktna struktura, ali je krajnja struktura cilindra složena; ovaj oblik povezivanja se općenito koristi za prilike koje zahtijevaju malu veličinu i malu težinu.
(4) Spoj anglijske šipke ima jednostavnu strukturu, dobar proces i snažnu svestranost, ali volumen i težina završnog poklopca su veći, a vučna šipka će se duže rastegnuti nakon naprezanja, što utječe na učinak. Prikladno samo za srednje i niskotlačne hidraulične cilindre male dužine.
(5) Zavareni spoj, visoka čvrstoća, jednostavna izrada, ali lako izazvati deformaciju cilindra tokom zavarivanja.
Osnovni oblik djelovanja hidrauličnog cilindra:
Standardno dvostruko djelovanje: kretanje snage u oba smjera i koristi se u većini aplikacija:
Cilindar jednostrukog-smjera: Kada je potreban potisak samo u jednom smjeru, može se koristiti cilindar sa jednim-radom;
Dvostruki cilindar: Kada je potreban jednak pomak na obje strane klipa, ili kada je opterećenje pričvršćeno na svaki kraj, kada je mehanički pogodan, dodatni kraj se može koristiti za ugradnju brega za rad prekidača hoda itd.
Cilindar sa jednim-povratnim oprugom: Obično je ograničen na vrlo male cilindre kratkog hoda koji se koriste za držanje i stezanje. Duljina potrebna za smještaj povratne opruge čini ih smetnjom kada su potrebna duga putovanja;
Cilindar sa jednim dejstvom klipa: samo jedna protočna komora, ovaj tip cilindra se obično postavlja vertikalno, opterećenje resetuje uvlačenje cilindra, nazivaju se i "cilindar pomeranja", i praktični su za duga putovanja;
Višestepeni teleskopski cilindar: do 4 čahure, kraće od standardnog cilindra. Ima jednostrukog ili dvostrukog djelovanja, skuplji su od standardnih cilindara, obično se koriste za ugradnju prostor je mali, ali zahtijeva veću priliku hoda.
Tandem cilindar: nožica tandemskog cilindra sastoji se od dva koaksijalno postavljena cilindra, klipovi dva cilindra su povezani zajedničkom klipnjačom, a brtva šipke je postavljena ispred dva cilindra tako da svaki cilindar može dvostruko funkcionirati kada je montažna širina ili visina ograničena. Tandem cilindar može povećati izlaz;
Dvostruki cilindar: Dvostruki cilindar se sastoji od dva cilindra postavljena koaksijalno. Dva klipa nisu povezana. Zaptivka šipke je postavljena između dva cilindra tako da svaki cilindar može dvostruko funkcionirati, a dva cilindra se mogu montirati na klipnjaču (kao što je prikazano) ili natrag-na-pozadi. Obično se koristi za obezbeđivanje rada u tri pozicije.
Princip rada hidrauličnog cilindra
Princip rada i analiza strukture kompletnog seta hidrauličnih cilindara (Demonstracija animacije)
Princip hidrauličkog prijenosa - sa uljem kao radnim medijem, kretanje se prenosi promjenom zapremine zaptivke, a snaga se prenosi kroz pritisak unutar ulja.
1. Snažni dio pretvara mehaničku energiju prvog pokretača u energiju pritiska ulja (hidraulička energija). Na primjer: hidraulična pumpa.
2..Izvršni dio - hidraulična pumpa uvodi energiju pritiska ulja u mehaničku energiju za pogon radnog mehanizma. Na primjer: hidraulični cilindar, hidraulični motor.
3. Upravljački dio - koji se koristi za kontrolu i podešavanje tlaka ulja, protoka i smjera protoka. Na primjer: ventil za kontrolu tlaka, ventil za kontrolu protoka i ventil za kontrolu smjera.
4. Pomoćni dio - prva tri dijela su povezana u sistem, koji ima ulogu skladištenja ulja, filtracije, mjerenja i brtvljenja. Primjeri uključuju cijevi i spojeve, rezervoare za gorivo, filtere, akumulatore, brtve i kontrolne instrumente.
Pritisak koji se primjenjuje u bilo kojoj tački na datu zapreminu tekućine može se prenositi jednako u svim smjerovima. To znači da kada se koristi više hidrauličnih cilindara, svaki će cilindar vući ili gurati svojom brzinom, a ove brzine zavise od pritiska potrebnog za pomicanje tereta.
U slučaju iste nosivosti hidrauličkog cilindra, hidraulični cilindar koji nosi najmanji teret će se kretati prvi, a hidraulični cilindar koji nosi najveće opterećenje će se kretati zadnji.
Da bi se uskladilo kretanje hidrauličkog cilindra tako da se teret u bilo kojoj tački podiže istom brzinom, potrebno je u sistemu koristiti kontrolni ventil ili sinhroni element sistema dizalice.
Klasifikacija hidrauličnih cilindara
Kako bi se zadovoljile različite namjene različitih glavnih motora, postoji mnogo vrsta hidrauličnih cilindara.
Prema smjeru dovoda ulja može se podijeliti na cilindar jednostrukog djelovanja i cilindar dvostrukog djelovanja. Cilindar sa jednim-djelovanjem unosi samo-ulje pod visokim pritiskom na jednu stranu cilindra i oslanja se na druge vanjske sile da preokrenu klip. Cilindar dvostrukog djelovanja dovodi ulje pod pritiskom na obje strane cilindra. Kretanje klipa naprijed i nazad se postiže hidrauličkim pritiskom.
Prema strukturi, može se podijeliti na klipni cilindar, cilindar klipa, cilindar zakretanja i cilindar s teleskopskim rukavom. Prema obliku klipnjače, može se podijeliti na jednostruki cilindar klipnjače i cilindar sa dvostrukom klipnjačom.
Prema posebnoj namjeni cilindra, može se podijeliti na serijski cilindar, booster cilindar, brzi cilindar, koračni cilindar i tako dalje.
Ovaj tip cilindra nije jednostavan cilindar, već kombinacija drugih cilindara i komponenti, pa se sa konstruktivne tačke gledišta ovaj tip cilindra naziva i kombinovani cilindar.
1. Diferencijalni hidraulični cilindar
Diferencijalni princip hidrauličkog cilindra je da su oba kraja spojena na cjevovod za dovod ulja u isto vrijeme; jedan kraj je spojen jer je površina klipnjače manja od drugog kraja. Diferencijalni princip se koristi za postizanje kretanja.
Kada se dvije šupljine cilindra klipa s jednom šipkom ubacuju u tlačno ulje u isto vrijeme, jer je efektivna površina šupljine bez šipke veća od efektivne površine šupljine bez šipke, sila klipa na desno je veća od sile lijevo. Stoga se klip pomiče udesno, a klipnjača izlazi van. Istovremeno, ulje sa šupljinom šipke se istiskuje tako da teče u šupljinu bez šipke, čime se ubrzava brzina istezanja klipnjače. Ova metoda povezivanja hidrauličkog cilindra sa jednom klipnjačom naziva se diferencijalna veza. U diferencijalnom spoju efektivna površina hidrauličkog cilindra je površina poprečnog -poprečnog presjeka klipnjače, a brzina stola je veća od brzine šupljine bez šipke, dok je izlazna sila smanjena.
Princip rada i analiza strukture kompletnog seta hidrauličnih cilindara (Demonstracija animacije)
Diferencijalno povezivanje je efikasan način za postizanje brzog kretanja bez povećanja kapaciteta i snage hidraulične pumpe.
2. Hidraulični cilindar sa jednom polugom
Jedan hidraulični cilindar klipnjače ima klipnjaču na samo jednom kraju. To je hidraulični cilindar sa jednim klipom. Ulazni i izlazni priključci za ulje A i B na oba kraja mogu proći ulje pod pritiskom ili povratno ulje kako bi se postiglo dvosmjerno kretanje, tako da se naziva i cilindar dvostrukog djelovanja. Kada se koristi za postizanje povratnog kretanja, uređaj za usporavanje se može eliminirati, a nema prijenosnog jaza, a kretanje je glatko, tako da se široko koristi u različitim mehaničkim hidrauličkim sistemima.
Karakteristike:
(1) Ulaz za ulje bez šupljine šipke, povrat ulja sa šupljinom šipke.
(2) Ulaz za ulje sa šupljinom šipke, povrat ulja bez šupljine šipke.
(3) Diferencijalni priključak - spajaju se lijeva i desna šupljina, a ulje pod pritiskom se propušta.
Poređenje tri cilindra sa jednom šipkom, kao što je prikazano na slici ispod:
Princip rada i analiza strukture kompletnog seta hidrauličnih cilindara (Demonstracija animacije)
3. Klipni cilindar sa jednom šipkom
Klip klipnog cilindra sa jednom klipnjačom ima samo jedan kraj sa klipnjačom, jer je efektivna površina leve i desne šupljine klipnog cilindra sa jednom klipnjačom različita, pa ga karakteriše: kada su pritisak fluida i protok Q nepromenjeni naizmenično u dve šupljine cilindra, izlazni potisak F klipa nije jednak u levom i desnom smeru okretanja klipa. nije isti, a što je veći prečnik klipnjače, veća je razlika. Međutim, kada je blok cilindra fiksiran, a klipnjača fiksirana, raspon kretanja njihovog odgovarajućeg radnog stola je isti.
Princip rada i analiza strukture kompletnog seta hidrauličnih cilindara (Demonstracija animacije)
4. Dvostruki klipni cilindar
Prečnici šipki na oba kraja cilindra klipa sa dvostrukom šipkom su obično jednaki, tako da je efektivna površina klipa na oba kraja takođe jednaka. Kada dvije komore cilindra naizmjenično unose isti protok i pritisak tekućine, maksimalni potisak i brzina kretanja stvorena na klipu su također jednaki. Međutim, kada je blok cilindra fiksiran, a klipnjača fiksirana, raspon kretanja njihovog odgovarajućeg radnog stola je drugačiji
Struktura klipnog cilindra sa dvostrukom šipkom je slična onoj kod hidrauličnog cilindra sa dvostrukom šipkom, a grafički simbol je isti.
Hidraulični cilindar sa dvostrukom šipkom je hidraulički cilindar sa klipnjačom na obje strane klipa, koji se općenito pokreće dvosmjernim hidrauličkim pritiskom i može postići konstantnu brzinu povratnog kretanja.
Karakteristike:
(1) Ulaz za ulje bez šupljine šipke, povrat ulja sa šupljinom šipke.
(2) Ulaz za ulje sa šupljinom šipke, povrat ulja bez šupljine šipke.
(3) Diferencijalni priključak - spajaju se lijeva i desna šupljina, a ulje pod pritiskom se propušta.
Princip rada i analiza strukture kompletnog seta hidrauličnih cilindara (Demonstracija animacije)
5. Cilindar za plin{1}}tečnost
Cilindar za plin{0}}tečnost je također poznat kao plinski{1}} cilindar za dopunu tekućine, općenito se naziva cilindar za povišenje tlaka. Hidraulično ulje i komprimirani zrak su strogo izolirani, klipnjača u cilindru dolazi u kontakt s radnim dijelovima i automatski se pokreće, brzina djelovanja je brza i stabilnija je od pneumatskog mjenjača, uređaj bloka cilindra je jednostavan, podešavanje izlaza je lako, pod istim uvjetima može se postići velika sila hidraulične preše, niska potrošnja energije mola ne oštećuje tlo. Jednostavan za ugradnju i specijalni cilindar za povišenje pritiska može se ugraditi pod bilo kojim uglom od 360 stepeni, zauzima mali prostor, uzrokuje manje problema bez porasta temperature, dug životni vijek, nisku{5}}buku i druge osnovne karakteristike. Cilindar za povišenje tlaka može postići veliku silu hidrauličkog cilindra koristeći opći tlak zraka, a hidraulična jedinica nije potrebna. Cilindri za povišenje pritiska se generalno mogu podijeliti na: pred- cilindre za povišenje tlaka, cilindre za direktno povišenje tlaka, cilindre za povišenje pritiska podesivog hoda, cilindre za povišenje povratnog pritiska, kompaktne paralelne cilindre za povišenje tlaka, mini cilindre za povišenje tlaka, cilindre za povišenje tlaka i gas za brzo podizanje ulja i cilindar cilindri.
Radna frekvencija cilindra za povišenje pritiska, prema različitim taktovima i prečnikima cilindra, je generalno 10~70 puta/min.
Način aktiviranja: radna brzina dvostrukog-radnog djelovanja: 50~1000mm/s Opseg izlaza: 1~100 tona Opseg primjene: Oznake za štancanje, profili savijanja, probijanje, probijanje čelika, zavarivanje na dodir, ekstruziono oblikovanje, ravnanje i ravnanje, zakivanje i kovanje, montaža lima, završna obrada lima.
6. Teleskopski hidraulični cilindar
Teleskopski hidraulični cilindar je hidraulički cilindar sa višestepenom teleskopskom klipnjačom koja može da dobije duži radni hod, a teleskopski hidraulični cilindar je poznat i kao višestepeni hidraulični cilindar. Teleskopski hidraulički cilindar se sastoji od dva ili više klipnih hidrauličnih cilindara, a klipnjača prvog cilindra klipa je cilindar drugog klipnog cilindra.
Kada ulje pod pritiskom uđe iz šupljine bez poluge, cilindar sa najvećom efektivnom površinom klipa počinje da se širi, a kada linija dođe do kraja, cilindar sa drugom po veličini efektivnom površinom klipa počinje da se širi. Redoslijed proširenja teleskopske hidraulike se proširuje od velikog do malog, što može postići dug radni hod. Što je manja efektivna površina preopterećenog cilindra, to je veća brzina ekstenzije. Stoga je brzina ekstenzije spora i brza, a odgovarajući hidraulički potisak se smanjuje od velikog do malog; Ovaj zakon promjene potiska i brzine je pogodan za zahtjeve različitih automatskih mašina za utovar i istovar za potisak i brzinu. Redoslijed uvlačenja je općenito od malog do velikog, a aksijalna dužina uvlačenja je kratka, prostor je mali, a struktura je kompaktna. Često se koristi u hidrauličkom sistemu građevinskih mašina i drugih mašina za hodanje, kao što su dizalice, kiperi, itd.
7. Cilindar klipa
Klipni cilindar je strukturni oblik hidrauličkog cilindra.
Jedan cilindar klipa može postići samo jedan smjer kretanja, a obrnuto ovisi o vanjskoj sili, kao što je prikazano na slici A ispod. Sa dva kombinovana cilindra klipa, kao što je prikazano na slici b, povratno kretanje se može postići i sa uljem pod pritiskom. Kada se cilindar klipa pomiče, vodi ga vodeća čaura na glavi cilindra, tako da unutrašnji zid cilindra ne mora biti završen. Posebno je pogodan za duža putovanja. Osim toga, cilindar klipa je podijeljen na radijalni cilindar klipa i aksijalni cilindar klipa.
