Вторник, 18 Апрель 2017 13:53

Силовые гидроцилиндры

Автор 
Оцените материал
(7 голосов)

ОБЩИЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛОВЫХ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

 

Силовой гидравлический цилиндр — исключительный по красоте механизм. Этот «козырной туз» объемного гидропривода обеспечивает прямолинейное движение без кинематических преобразований путем трансформации энергии, аккумулированной в рабочей жидкости, в механическое движение штока или корпуса.

 

 

Гидравлические цилиндр отличает высокий КПД (0,96…0,98), предельная простота и компактность, дающая возможность встройки в разнообразнейшие машины и оборудование. Можно сказать, единственным недостатком гидроцилиндров является отсутствие регулируемых исполнений.

 

Основные детали и узлы типового цилиндра (рис. 1): гильза 11, приваренная к задней крышке 12; поршень 8 с опорно-уплотнительным кольцом 10 и стопором 9; проушина 1 со сферическим подшипником; букса 4; шток 2 с опорным 5 и уплотнительным 6 кольцами и грязесъемником 3. Рабочая жидкость подводится в штоковую и поршневую камеры по резьбовым отверстиям 7.

 

гидроцилиндр 

 

Рисунок 1 – Типовой гидроцилиндр

 

Классификация гидроцилиндров основана на следующих признаках (рис. 2):

- направление действия рабочей среды - цилиндры одностороннего действия (д), выходное звено которых приводится в движение давлением рабочего агента только в одном направлении, а возврат штока обеспечивает внешняя сила: пружина, сила тяжести и т.п.; двустороннего действия (а), у которых выходное звено способно двигаться вдоль оси во взаимно противоположных направлениях;

- конструкция рабочей камеры - поршневые цилиндры (а), у которых полости образованы корпусом и поршнем со штоком; плунжерные (е), в которых полость образована корпусом и плунжером; телескопические (з) имеют  несколько выдвигающихся друг из друга штоков;

 

 

Схемы гидроцилиндров 

Рисунок 2 – Схемы гидроцилиндров

 

- число штоков —  односторонний (а) или двусторонний (б) шток;

- способ подвода рабочей жидкости — канал в гильзе или в штоке (в);

- способ закрепления — лапами (и), фланцами (к), проушинами (л), цапфами (м) с резьбой на штоке, закладными полукольцами (н) или приваркой задней крышки (при этом следует помнить, что выполнение сварочных работ вблизи окончательно обработанной гильзы может вызвать ее деформацию);

- наличие торможения – гидроцилиндры двустороннего действия оборудуются демпферным устройство, тормозящим выходное звено в конце хода;

- условия применения - привод рычажных механизмов; циклически повторяющаяся полезная работа; перемещение рабочих органов; полезная работа в  движении; приведение рабочего органа в заданное положение, обеспечение устойчивости положения машины;

- гидроцилиндры изготавливаются для умеренного (У1), холодного (ХЛ1) , сухого (ТС1) и влажного (ТВ1) тропического климата.

 

ОСОБЕННОСТИ СИЛОВЫХ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

 

Отметим особенности, свойственные силовым гидроцилиндрам

1) гидроцилиндры способен функционировать как гидродвигатель и как гидронасос;

2) высокая герметичность устройства;

3) и КПД, близкий к 100%;

4) плавность хода штока;

5) низкий уровень шума;

6) продолжительный срок эксплуатации;

7) высокая эксплуатационная надежностью.

В настоящее время ряд производителей предлагают новые подходы к производству цилиндров.

 

В соответствии с новым технологическим процессом цилиндры изготавливаются из бесшовных холоднотянутых хонингованных или полированных труб и хромированных штоков с окончательно обработанными рабочими поверхностями открывает широкие перспективы, позволяя создавать высококачественные цилиндры по индивидуальному проекту при минимальных трудозатратах. Судя по всему, это единственный пример в приводной технике. Во всяком случае, неизвестны факты аналогичного проектирования электродвигателей.

 

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ

 

Главные параметры гидроцилипдра: номинальное давление рном, диаметр цилиндра D, диаметр d и ход L штока.

 

Диаметры D и d определяют усилие, которое развивает гидроцилиндр под данном давлением.

Рассмотрим взаимосвязи между основными параметрами цилиндра с односторонним штоком (рис. 4): площадями А, см2; диаметрами D и d, мм; силами F, Н; давлениями р, МПа; скоростями v, м/мин и расходами Q, л/мин.

Основные параметры гидроцилиндра 

Рисунок 4 – Основные параметры гидроцилиндра

 

Площадь поршевой и штоковой полостей:

При движении поршня вправо, когда поршневая камера 1 соединена с напорной линией, а штоковая 2 — со сливной:

 

формулы расчета гидроцилиндра

 

Если силу F выразить в кН, а скорость v в м/с, развиваемая цилиндром мощность P = Fv, кВт.

В гидроприводах часто возникает задача получения различных скоростей движения прямого и обратного ходов (v1 < v2), которая может решаться путем применения дифференциальных цилиндров с различными площадями рабочих камер. При постоянном количестве поступающей в цилиндр рабочей жидкости диаметр штока  

 

 

 

Если при одностороннем штоке нужно равенство скоростей движения в обе стороны, применяют дифференциальное включение цилиндра с соотношением площадей А1 = 2А2. В этом случае при движении штока вправо обе камеры подключены к напорной линии (р1 = р2 = р), из которой поступает расход Q рабочей жидкости. При движении влево штоковая камера подключена к напорной линии, а поршневая — к сливной. Для дифференциального включения с пренебрежимо малыми потерями давления в трубопроводах справедливы соотношения 

 

 

 

Когда поршень движется вправо, шток сжимается силами, под действием которых может возникнуть продольный изгиб (потеря устойчивости), причем определяющим фактором здесь являются величина сжимающего усилия, длина и диаметр штока, способ фиксации цилиндра. Для исключения продольного изгиба рекомендуется по заданной величине хода s и, с учетом максимальной сжимающей силы F1, найти необходимый диаметр d штока.

 

АНАЛИЗ ФИРМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ СИЛОВЫХ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

 

Производством гидроцилиндров занимается множество предприятий во всем мире.

 

Назовем наиболее известные зарубежные фирмы, получившие признание высоким качеством изготавливаемых силовых гидроцилиндров:

Atos, Bosch Rexroth, Duplomatic, Eaton Vickers, Parker.

 

Отечественные предприятия давно и надежно закрепившие свои позиции в нише создания гидроцилиндров:

1) Омскгидропривод - производство гидроцилиндров на 16МПа для мобильной техники и на меньшее давление для комбайнов.

2) Елецгидроагрегат (г. Елец, Липецкая обл.) - выпускает гидроцилиндры для строительно-дорожной, коммунальной, сельскохозяйственной и лесозаготовительной техники.

3) СтройДорМаш (Орёл) –гидроцилиндры14, 16 и 21 МПа, запчасти и РТИ (резино­технические изделия) к гидроцилиндрам.

4) Гидроласт (СПб) – выпускает крупные партии гидроцилиндров и встраивают изготовленные гидроцилиндры в конечные изделия.

5) Финарос (СПб) - телескопические ГЦ и гидроцилиндры для гидроманипуляторов.

6) Артиллерийский завод №9 (Екатеринбург) – гидравлические и пневматические силовые цилиндры одностороннего и двустороннего действия до 80МПа, диаметром до 300 мм, длиной до 4000мм.

7) Агрегатный завод (Людиново, Калужская обл.) - гидроприводы, насосные станции, агрегаты и установки, насосы, гидромотор ДП510И, насос НП 120, гидроцилиндры ГУ80Х50Х710, СН75М-63Х50Х90, фильтры, РВД, гидроклапаны).

 

 

 

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ И ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

 

Конструктивные схемы силовых гидроцилиндров показаны на рис. 5.

 

Конструктивные схемы силовых гидроцилиндров

 

 

Рисунок 5 – Конструктивные схемы гидроцилиндров:

поршневые с односторонним (а) и двусторонним (б) штоком; телескопический (в)

 

Основные параметры цилиндров регламентированы ГОСТ 6540—68.

Установлены следующие ряды:

номинальных давлений рном, МПа: 0,63; 1; 1,6; 2,5; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63;

диаметров поршня D, мм: 10; 12; 16; 20; 25; 32; (36); 40; (45); 50; (56); 63; (70); 80; (90); 100; (110); 125; (140); 160; (180); 200; (220); 250; (280); 320; (360); 400; (450); 500; (560); 630; (710); 800; (900);

диаметров штока d, мм: 4; 5; 6; 8; 10; 12; (14); 16; (18); 20; (22); 25; (28); 32; (36); 40; (45); 50; (56); 63; (70); 80; (90); 100; (110); 125; (140); 160; (180); 200; (220); 250; (280); 320; (360); 400; (450); 500; (560); 630; (710); 800; (900);

хода поршня (плунжера) s, мм: 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; (56); 63; (70); 80; (90); 100; (110); 125; (140); 160; (180); 200; (220); 250; (280); 320; (360); 400; (450); 500; (560); 630; (710); 800; (900); 1000; (1120); 1250; (1400); 1600; (1800); 2000; (2240); 2500; (2800); (3000); 3150; (3350); (3550); (3750); 4000; (4250); (4500); (4750); 5000; (5300); (5600); (6000); 6300; (6700); (7100); (7500); 8000; (8500); (9000); (9500).

В соответствии с ГОСТ 25020—84 присоединительные резьбы штоков и плунжеров следует выбирать из ряда: М3×0,35; М4×0,5; М5×0,5; М6×0,75; М8×1; М10×1,25; М12×1,25; М14×1,5; М16×1,5; М18×1,5; М20×1,5; М22×1,5; М24×2; М27×2; М30×2; М33×2; М36×2; М42×2; М48×2; М56×2; М64×3; М72×3; М80×3; М90×3; М100×3; М110×3; М125×4; М140×4; М160×4; М180×4; М200×4; М220×4; М250×6; М280×6.

 

В зависимости от назначения гидроцилиндров давления должны соответствовать указанным в табл. 1.

Максимальная скорость штока относительно корпуса гидроцилиндра указана в табл. 2.

 

Таблица 1 Давление рабочей жидкости

 

Давление рабочей жидкости

Таблица 2 Допускаемая скорость штока

 

 

 Допускаемая скорость штока

 


 

ИСПЫТАНИЯ

 

Приемка гидроцилиндров осуществляется по ГОСТ 22976—78, 18464—80  с учетом требований отраслевого стандарта ОСТ 22—1417—79 и имеет целью определение согласованности с чертежами и ТУ. Для гидроцилиндров серийного производства назначаются испытания приемосдаточные, периодические, типовые. Перечень проверяемых показателей приведен в табл. 3.

 

Таблица 3 Показатели испытаний

 

Перечень проверяемых показателей  

 

 

Гидравлические схемы стендов под проведение испытаний приемо-сдаточных и периодических изображены на рис.6 и 7.

До испытания следует удостовериться, что гидроцилиндр отвечает требованиям изготовления, осмотреть состояние монтажных поверхностей и присоединительных отверстий и обкатать на холостом ходу.

 

Стенд испытания ГЦ на прочность  

Рисунок 6 - Стенд испытания ГЦ на прочность при статической нагрузке, наружную герметичность и внутренние утечки, давления страгивания и холостого хода:

1 — испытуемый гидроцилиндр; 2 — манометр; 3 — вентиль; 4 —- мерная емкость; 5 — гидрораспределитель; 6 — фильтрующая ' установка; 7 — термометр; 8 — гидробак; 9 — насос; 10 — теплообменник; 11 — предохра­нительный клапан; 12 — фильтр

 

Стенд  испытания ГЦ на толкающее и тянущее усилие штока 

Рисунок 7 - Стенд  испытания ГЦ на толкающее и тянущее усилие штока, полный и механический КПД, ресурс и торможение;

1 — испытуемый гидроцилиидр; 2 — динамометр; 3 — конечный выключатель; 4 — на­грузочный гидроцилиндр; 5 — манометр; 6 — крап-демпфер; 7 — обратный клапан; 8 — дроссель; 9 — насосная станция; 10 - гидрораспределитель

 


 

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

 

Таблица 4 Основные неисправности гидроцилиндров

 

 Основные неисправности гидроцилиндров

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Цена: 100 руб.
  • Предпочитаемый способ оплаты: На сотовую связь
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2017
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Что такое гидроцилиндр силового типа
Прочитано 380 раз Последнее изменение Среда, 19 Апрель 2017 12:23

1 Комментарий

  • Комментировать Вова Среда, 19 Июль 2017 08:53 написал Вова

    Единственное при эксплуатации гидроцилиндров нужно следить, чтобы не было утечек жидкости и при их появление их сразу устранять.

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Поделиться в соц. сетях: