Базові знання про гідравлічний циліндр
Oct 11, 2023Гідравлічне масло, натиснуте в гідравлічний циліндр, створює великий тиск, цей тиск застосовувався до багатьох механічних пристроїв, особливо в області IC і електронавантажувач широко використовується!
Гідравлічний циліндр — це гідравлічний привід, який перетворює гідравлічну енергію в механічну і здійснює лінійно-поступальний рух (або коливальний рух). Він простий за будовою і надійний в експлуатації. Коли він використовується для досягнення зворотно-поступального руху, пристрій уповільнення може бути усунений, і немає зазору в передачах, і рух є плавним, тому він широко використовується в різних механічних гідравлічних системах.
Вихідна сила гідроциліндра пропорційна ефективній площі поршня та різниці тиску між двома сторонами; Гідравлічний циліндр в основному складається з циліндра та головки циліндра, поршня та поршневого штока, ущільнювального пристрою, буферного пристрою та випускного пристрою. Буферний пристрій і витяжний пристрій залежно від конкретного застосування, інші пристрої необхідні.
Склад гідроциліндра
Циліндр: Циліндр є основною частиною гідравлічного циліндра, який утворює закриту камеру з головкою циліндра, поршнем та іншими частинами для сприяння руху поршня.
Головка блока циліндрів: Головка блоку циліндрів встановлена на обох кінцях гідроциліндра і утворює щільну масляну камеру з циліндром. Зазвичай є зварювання, різьба, болт, затискач і стяжка та інші методи з’єднання, як правило, відповідно до робочого тиску, з’єднання циліндра, використання навколишнього середовища та інших факторів на вибір.
шток поршня: Поршневий шток є основною складовою передачі зусилля гідроциліндра. Матеріалом зазвичай вибирається середньовуглецева сталь (наприклад, сталь 45). Коли циліндр працює, поршневий шток піддається тязі, розтягуванню або згинальному моменту тощо, і необхідно забезпечити його міцність; А поршневий шток часто ковзає в направляючій втулці, і посадка повинна бути відповідною.
Поршень: Це основний компонент, який перетворює гідравлічну енергію в механічну, а його ефективна робоча площа безпосередньо впливає на силу та швидкість руху гідроциліндра. З’єднання поршня та поршневого штока має різні форми, зазвичай використовуються з кільцевим типом, типом втулки вала та типом гайки.
Направляюча втулка: Направляюча втулка відіграє направляючу та допоміжну роль на поршневому штоку, що вимагає високої точності, низького опору тертю, гарної зносостійкості та може витримувати тиск, силу згинання та ударну вібрацію штока поршня. Внутрішня частина оснащена ущільнювальним пристроєм для забезпечення герметизації циліндра порожниною штока, а зовнішня сторона оснащена пиловим кільцем, щоб запобігти потраплянню домішок, пилу та вологи до ущільнювального пристрою та пошкодженню ущільнення.
Буферний пристрій: поршень і поршневий шток мають великий імпульс, коли вони рухаються під тиском рідини, і коли вони потрапляють у торцеву кришку циліндра та дно циліндра, вони викликають механічне зіткнення, що призводить до сильного ударного тиску та шуму. Для уникнення таких зіткнень використовується буферний пристрій. Принцип роботи полягає в тому, що масло (повністю або частково) в камері низького тиску циліндра перетворюється в теплову енергію шляхом дроселювання, а теплова енергія доводиться до гідроциліндра циркуляційним маслом. Структура буферного пристрою поділяється на два типи: буферний пристрій із постійною зоною дроселювання та буферний пристрій зі змінною дроселюючою зоною.
Принцип роботи гідравлічної передачі
З маслом як робочим середовищем рух передається через зміну об'єму ущільнення, а потужність передається через тиск всередині масла. Силова частина: перетворює механічну енергію первинного двигуна в енергію тиску масла (гідравлічну енергію). Наприклад: гідравлічний насос.
Виконавча частина: Гідравлічний насос вводить енергію тиску масла в механічну енергію для приводу робочого механізму. Наприклад: гідроциліндр, гідромотор.
Контрольна частина: використовується для контролю та регулювання тиску, витрати та напрямку потоку масла. Наприклад: клапан регулювання тиску, клапан регулювання потоку та клапан регулювання напрямку.
Допоміжна частина: перші три частини з'єднані разом, щоб утворити систему, яка відіграє роль зберігання, фільтрації, вимірювання та герметизації масла. Приклади включають труби та з’єднання, паливні баки, фільтри, акумулятори, ущільнення та контрольні прилади.
Основні параметри гідроциліндра
Основні параметри гідроциліндра включають тиск, потік, розмір, хід поршня, швидкість руху, штовхальна сила, ефективність і потужність гідроциліндра.
Тиск: Тиск - це тиск масла на одиницю площі. Формула p=F/A — це навантаження, що діє на поршень, поділене на ефективну робочу площу поршня. На ефективну робочу площу того самого поршня чим більше навантаження, тим більший тиск необхідний для подолання навантаження.
Швидкість потоку: Витрата - це об'єм ефективної площі поперечного перерізу масла, що проходить через циліндр в одиницю часу. Формула розрахунку Q=V/t=vA, де V являє собою об’єм масла, який споживає поршень гідроциліндра за один хід, t являє собою час, необхідний поршню гідроциліндра за один хід, v являє собою швидкість руху штока поршня, і А являє собою ефективну робочу площу поршня.
Хід поршня: Хід поршня означає відстань, пройдену між полюсами, коли поршень рухається вперед і назад. Як правило, після виконання вимог стабільності циліндра стандартний хід, подібний до нього, вибирається відповідно до фактичного робочого ходу.
Швидкість поршня: Швидкість руху — це відстань, на яку масло під тиском штовхає поршень за одиницю часу, яке можна виразити як v=Q/A. Специфікації розміру: Специфікації розміру в основному включають внутрішній і зовнішній діаметр циліндра, діаметр поршня, діаметр поршневого штока та розмір циліндра тощо. Ці розміри розраховуються, проектуються та перевіряються відповідно до використання навколишнє середовище гідроциліндра, форма установки, сила штовхання, необхідна для забезпечення, і хід.
Внутрішня конструкція гідроциліндра
Проектне призначення: відповідно до робочої температури на місці, робочого середовища та заводських умов обробки. Відповідно до інструкції з механічного проектування розрахуйте розмір внутрішньої конструкції.
1. Вибір ущільнення повинен бути обраний відповідно до робочої температури на місці, забруднення навколишнього середовища та робочого середовища. Водно-гліколеве середовище не можна герметизувати поліуретаном.
2. Головка блоку циліндрів ущільнена комбінацією V-типу, наскільки це можливо, що може компенсувати помилку обробки канавок.
3. Розмір ущільнювальної канавки розроблено в суворій відповідності з інструкцією з проектування.
4. Поршневе ущільнення циліндра, як правило, виготовляється з кільця Glace плюс напрямний ремінь, який має гарну стійкість до високих температур і стійкість до забруднення.
5. Ущільнення циліндра, як правило, використовується в японських серіях NOK і не повинно використовувати вітчизняні ущільнення циліндра, інакше пусковий опір циліндра буде занадто великим, дія буде неплавною або навіть не працюватиме.
6. Ущільнювальне кільце між головкою блоку циліндрів і циліндром ущільнене, і найкраще додати стопорне кільце, щоб компенсувати помилку обробки.
7. З’єднання циліндра та головки блоку циліндрів з нижньою частиною та середнім поворотом не слід зварювати, наскільки це можливо, тому що зварювання спричинить деформацію циліндра, і це може бути різьбове з’єднання або інші методи з’єднання.
Загальні проблеми та обслуговування гідравлічного циліндра
Витік гідроциліндра
Зовнішній витік відноситься до витоку масла з ущільнення не суворо до атмосфери за межами гідравлічного циліндра, найпоширеніші зовнішні витоки мають такі три місця
(1) Витік масла в ущільнювальній частині гільзи гідравлічного циліндра та головки блоку циліндрів (або направляючої втулки) (рішення: замініть нове ущільнювальне кільце);
(2) Поршневий шток і направляюча втулка щодо руху витоку масла (рішення: якщо поршневий шток пошкоджено, його можна очистити бензином, після висихання нанесіть металевий клей на пошкодження, а потім використовуйте масло для поршневого штока ущільнювач для переміщення вперед-назад по штоку поршня, щоб подряпати надлишки клею, наприклад, клей повністю затвердів перед використанням Якщо направляюча втулка зношена, її можна замінити на направляючу втулку з трохи меншим внутрішнім діаметром ); (3) Витік масла, спричинений слабким ущільненням з’єднання труби гідравлічного циліндра (Рішення: окрім перевірки ущільнення ущільнювального кільця, слід також перевірити, чи правильно зібрано з’єднання, чи надійно воно затягнуте та чи контакт поверхня має шрами тощо, замініть або відремонтуйте, якщо необхідно)
Внутрішній витік означає витік масла з камери високого тиску в камеру низького тиску через різні зазори в гідроциліндрі. Внутрішній витік важче виявити, і про нього можна судити лише за умовами роботи системи, такими як недостатня тяга, знижена швидкість, нестабільна робота або високе підвищення температури масла. Витік гідравлічного циліндра зазвичай має такі два місця:
(1) Статична ущільнювальна частина між поршневим штоком і поршнем (рішення: установіть ущільнювальні кільця на ущільнювальній поверхні обох);
(2) Динамічна ущільнювальна частина між внутрішньою стінкою гільзи циліндра та поршнем (Рішення: якщо виявлено внутрішній витік, спершу слід ретельно перевірити сполучні частини. Ремонт гільзи циліндра здебільшого використовує метод розточування внутрішнього отвору , а потім він оснащений поршнем великого діаметру)