Kaj je hidravlični cilinder?
Hidravlični cilinder je hidravlični aktuator, ki pretvarja hidravlično energijo v mehansko energijo in izvaja linearno povratno gibanje (ali nihanje). Ima preprosto strukturo in zanesljivo delovanje. Ko se uporablja za doseganje izmeničnega gibanja, je mogoče odpraviti napravo za zaviranje in ni nobene vrzeli pri prenosu, gibanje pa je gladko, zato se pogosto uporablja v različnih mehanskih hidravličnih sistemih. Izhodna sila hidravličnega cilindra je sorazmerna z efektivno površino bata in tlačno razliko med obema stranema;
Struktura hidravličnega cilindra
Hidravlični cilinder je običajno sestavljen iz zadnjega pokrova, cilindra, batnice, sklopa bata, sprednjega pokrova in drugih glavnih delov; Da bi preprečili uhajanje olja izven hidravličnega cilindra ali iz visokotlačne komore v nizkotlačno komoro, je tesnilna naprava razporejena med valjem in končnim pokrovom, batom in batnico, batom in valjem, batnico in sprednjim končnim pokrovom, naprava za zaščito pred prahom pa je prav tako razporejena zunaj sprednjega končnega pokrova; Da bi preprečili, da bi bat udaril v glavo valja, ko se hitro vrne na konec giba, je konec hidravličnega cilindra opremljen tudi z varovalno napravo; Včasih je potrebna izpušna naprava.
Sklop bloka cilindrov
Tesnilna votlina, ki jo tvorita sklop cilindra in sklop bata, je izpostavljena tlaku olja, zato mora imeti sklop cilindra zadostno trdnost, visoko površinsko natančnost in zanesljivo tesnjenje.
(1) Prirobnična povezava, preprosta struktura, enostavna obdelava, zanesljiva povezava, vendar mora imeti konec cilindra dovolj debelo steno za namestitev vijakov ali vijakov, to je pogosto uporabljena oblika povezave.
(2) Priključek s polovičnim obročem, razdeljen na dve obliki povezave: zunanjo povezavo s polovičnim obročem in povezavo z notranjim polovičnim obročem. Postopek obročaste povezave je dober, zanesljiv in kompakten po strukturi, vendar oslabi trdnost valja. Uporaba obročaste povezave je zelo pogosta in se pogosto uporablja pri povezavi cilindra brezšivne jeklene cevi in končne kapice.
(3) navojna povezava, obstajata dve vrsti povezave z zunanjim navojem in povezave z notranjim navojem, za katere je značilna majhnost, majhna teža in kompaktna struktura, vendar je končna struktura cilindra zapletena; ta oblika povezave se na splošno uporablja za priložnosti, ki zahtevajo majhnost in majhno težo.
(4) Povezava ojnice ima preprosto strukturo, dober postopek in veliko vsestranskost, vendar sta prostornina in teža končnega pokrova večji in ojnica bo po obremenitvi dlje raztegnjena, kar vpliva na učinek. Primerno samo za srednje in nizkotlačne hidravlične cilindre z majhno dolžino.
(5) Varjena povezava, visoka trdnost, enostavna izdelava, vendar je med varjenjem enostavno povzročiti deformacijo cilindra.
Osnovna oblika delovanja hidravličnega cilindra:
Standardno dvojno delovanje: premikanje moči v obe smeri in se uporablja v večini aplikacij:
Eno-delujoči valj: če je potreben potisk samo v eno smer, se lahko-uporabi enojno{1}}delujoči valj;
Dvojni cilinder: če je potreben enak premik na obeh straneh bata ali ko je breme pritrjeno na vsak konec, ko je to mehansko ugodno, se lahko dodatni konec uporabi za namestitev odmikačev za upravljanje gibnih stikal itd.
Cilinder z enojnim-delujočim vzmetnim povratkom: običajno omejen na zelo majhne cilindre s kratkim hodom, ki se uporabljajo za držanje in vpenjanje. Zaradi dolžine, ki je potrebna za namestitev povratne vzmeti, so moteči, ko so potrebna dolga potovanja;
Enodelujoči valj tipa bata: samo ena pretočna komora, ta tip cilindra je običajno nameščen navpično, obremenitev ponastavi umik cilindra, imenujejo se tudi "pomizni valj" in so praktični za dolga potovanja;
Večstopenjski teleskopski cilinder: do 4 tulci, krajši od standardnega cilindra. Obstajajo enojno delovanje ali dvojno delovanje, so dražje od standardnega cilindra, običajno se uporablja za namestitev, prostor je majhen, vendar zahteva večjo priložnost.
Tandemski valj: Podnožje tandemskega valja je sestavljeno iz dveh koaksialno nameščenih valjev, bata obeh valjev sta povezana s skupno batnico, tesnilo droga pa je nameščeno pred obema valjema, tako da lahko vsak valj deluje dvojno, ko je širina ali višina namestitve omejena. Tandemski valj lahko poveča moč;
Dvojni cilinder: Dvojni cilinder je sestavljen iz dveh valjev, nameščenih soosno. Oba bata nista povezana. Tesnilo droga je nameščeno med dvema valjema, tako da lahko vsak valj opravlja dvojno funkcijo, oba valja pa sta lahko nameščena na batnico (kot je prikazano) ali hrbtna-na-hrbta. Običajno se uporablja za delo v treh položajih.
Načelo delovanja hidravličnega cilindra
Načelo delovanja in analiza strukture celotnega sklopa hidravličnih cilindrov (predstavitev animacije)
Princip hidravličnega prenosa - z oljem kot delovnim medijem, gibanje se prenaša s spremembo prostornine tesnila, moč pa s tlakom v olju.
1. Napajalni del pretvarja mehansko energijo glavnega motorja v tlačno energijo olja (hidravlična energija). Na primer: hidravlična črpalka.
2.. Izvršilni del - hidravlična črpalka pretvarja energijo tlaka olja v mehansko energijo za pogon delovnega mehanizma. Na primer: hidravlični cilinder, hidravlični motor.
3. Krmilni del -, ki se uporablja za nadzor in prilagajanje tlaka olja, pretoka in smeri pretoka. Na primer: ventil za regulacijo tlaka, ventil za regulacijo pretoka in ventil za regulacijo smeri.
4. Pomožni del - prvi trije deli so povezani v sistem, ki igra vlogo shranjevanja olja, filtracije, merjenja in tesnjenja. Primeri vključujejo cevi in spoje, rezervoarje za gorivo, filtre, akumulatorje, tesnila in krmilne instrumente.
Tlak, ki deluje na kateri koli točki na določeno prostornino tekočine, se lahko enakomerno prenaša v vse smeri. To pomeni, da bo pri uporabi več hidravličnih cilindrov vsak valj vlekel ali potiskal s svojo hitrostjo, te hitrosti pa so odvisne od tlaka, ki je potreben za premikanje bremena.
Pri enaki nosilnosti hidravličnega cilindra se bo prvi premaknil hidravlični cilinder z najmanjšo obremenitvijo, zadnji pa hidravlični cilinder z največjo obremenitvijo.
Za sinhronizacijo gibanja hidravličnega cilindra, tako da se breme na kateri koli točki dvigne z enako hitrostjo, je v sistemu potrebno uporabiti krmilni ventil ali element sinhronega dvigalnega sistema.
Razvrstitev hidravličnih cilindrov
Da bi zadostili različnim uporabam različnih glavnih motorjev, obstaja veliko vrst hidravličnih cilindrov.
Glede na smer dovoda olja ga lahko razdelimo na enodelujoči valj in dvojno delujoči valj. Eno{1}}delujoči valj dovaja olje pod visokim{2}}tlakom le na eno stran valja in se zanaša na druge zunanje sile za obračanje bata. Dvojno delujoči valj dovaja tlačno olje na obe strani cilindra. Gibanje bata naprej in nazaj se izvaja s hidravličnim tlakom.
Glede na strukturo ga lahko razdelimo na batni cilinder, batni cilinder, nihajni cilinder in teleskopski valj. Glede na obliko batnice jo lahko razdelimo na valj z enojno batnico in valj z dvojno batnico.
Glede na poseben namen valja ga lahko razdelimo na serijski cilinder, pospeševalni cilinder, hitrostni cilinder, koračni cilinder itd.
Ta vrsta cilindra ni preprosta jeklenka, temveč kombinacija drugih jeklenk in komponent, zato se s strukturnega vidika ta vrsta jeklenke imenuje tudi kombinirana jeklenka.
1. Hidravlični cilinder diferenciala
Diferencialno načelo hidravličnega cilindra je, da sta oba konca hkrati povezana s cevovodom za dovod olja; en konec je povezan, ker je površina batnice manjša od drugega konca. Za dosego gibanja se uporablja diferencialni princip.
Ko se v tlačno olje hkrati dovajata dve votlini cilindra bata z eno palico, ker je efektivna površina votline brez palice večja od učinkovite površine votline brez palice, je sila bata na desno večja od sile na levo. Zato se bat premakne v desno in batnica se razširi. Istočasno se olje z votlino palice iztisne tako, da teče v votlino brez palice, s čimer se pospeši hitrost iztegovanja batnice. Ta način povezovanja hidravličnega cilindra z eno batnico se imenuje diferencialna povezava. V diferencialni povezavi je efektivna površina hidravličnega cilindra površina preseka batnice, hitrost mize pa je večja kot pri votlini brez palice, medtem ko je izhodna sila zmanjšana.
Načelo delovanja in analiza strukture celotnega sklopa hidravličnih cilindrov (predstavitev animacije)
Diferencialna povezava je učinkovit način za doseganje hitrega gibanja brez povečanja zmogljivosti in moči hidravlične črpalke.
2. Enoročni hidravlični cilinder
Hidravlični cilinder z eno batnico ima batnico samo na enem koncu. Je enobatni hidravlični cilinder. Vhodna in izstopna oljna odprtina A in B na obeh koncih lahko prepuščata tlačno olje ali vračata olje, da dosežeta dvo-smerno gibanje, zato se imenujeta tudi dvojno delujoči valj. Ko se uporablja za doseganje izmeničnega gibanja, je mogoče odpraviti napravo za zaviranje in ni nobene vrzeli pri prenosu, gibanje pa je gladko, zato se pogosto uporablja v različnih mehanskih hidravličnih sistemih.
Lastnosti:
(1) Dovod olja brez votline za drog, povratek olja z votlino za drog.
(2) Dovod olja z votlino za drog, povratek olja brez votline za drog.
(3) Diferencialna povezava - sta povezana leva in desna votlina in prehaja tlačno olje.
Primerjava treh enojnih valjev, kot je prikazano na spodnji sliki:
Načelo delovanja in analiza strukture celotnega sklopa hidravličnih cilindrov (predstavitev animacije)
3. Enorodni batni valj
Bat batnega cilindra z eno palico ima samo en konec z batnico, ker je efektivna površina leve in desne votline cilindra z enim palico bata različna, zato je zanj značilno: ko sta tlak tekočine in pretok Q nespremenjena in se izmenjujeta v obe votlini valja, izhodni potisk F batnega valja v levi in desni smeri ni enak, odprtina za izmenično hitrost je ne enako in večji kot je premer batnice, večja je razlika. Vendar, ko je blok cilindra pritrjen in batnica pritrjena, je obseg gibanja njune ustrezne delovne mize enak.
Načelo delovanja in analiza strukture celotnega sklopa hidravličnih cilindrov (predstavitev animacije)
4. Dvojni batni valj
Premera palic na obeh koncih cilindra bata z dvojno palico sta običajno enaka, zato je tudi efektivna površina bata na obeh koncih enaka. Ko obe komori valja izmenično dovajata enak pretok in tlak tekočine, sta tudi največji potisk in hitrost gibanja, ki se ustvarita na batu, enaka. Vendar, ko je blok cilindra pritrjen in batnica pritrjena, je obseg gibanja ustrezne delovne mize drugačen
Struktura dvopaličnega bata je podobna strukturi dvopaličnega hidravličnega cilindra, grafični simbol pa je enak.
Hidravlični cilinder z dvojno palico je hidravlični cilinder z batnico na obeh straneh bata, ki ga na splošno poganja dvo-smerni hidravlični tlak in lahko doseže konstantno hitrost izmeničnega gibanja.
Lastnosti:
(1) Dovod olja brez votline za drog, povratek olja z votlino za drog.
(2) Dovod olja z votlino za drog, povratek olja brez votline za drog.
(3) Diferencialna povezava - sta povezana leva in desna votlina in prehaja tlačno olje.
Načelo delovanja in analiza strukture celotnega sklopa hidravličnih cilindrov (predstavitev animacije)
5. Plinska-tekočina pospeševalna jeklenka
Plinska-tekočina pospeševalna jeklenka je znana tudi kot plinska-tekočinska pospeševalna jeklenka, na splošno imenovana tudi pospeševalna jeklenka. Hidravlično olje in stisnjen zrak sta strogo izolirana, batnica v cilindru se dotakne delovnih delov in se samodejno zažene, hitrost delovanja je hitra in je stabilnejša od pnevmatskega prenosa, naprava bloka cilindra je preprosta, nastavitev izhoda je enostavna, pod enakimi pogoji lahko doseže visoko silo hidravlične stiskalnice, nizko porabo energije, mehak pristanek ne poškoduje kalupa. Enostaven za namestitev in poseben pospeševalni valj se lahko namesti pod katerim koli kotom 360 stopinj, zavzame majhen prostor, povzroča manj težav brez dviga temperature, ima dolgo življenjsko dobo, je nizko-hrupen in ima druge ključne značilnosti. Ojačevalni valj lahko doseže visoko silo hidravličnega cilindra z uporabo splošnega zračnega tlaka in hidravlična enota ni potrebna. Cilindre za dvig tlaka lahko na splošno razdelimo na: pred-cilindre za dvig tlaka, cilindre za dvig tlaka z neposrednim dvigom tlaka, cilindre za dvig tlaka z nastavljivim gibom, cilindre za dvig tlaka s povečanim povratnim vlekom, kompaktne cilindre za vzporedni dvig tlaka, mini cilindre za dvig tlaka, cilindre za hitri dvig tlaka in ojačevalnike za izolacijo olja in plina valji.
Delovna frekvenca ojačevalnega cilindra glede na različne gibe in premere cilindra je običajno 10-70-krat/min.
Način delovanja: dvojno{0}}delujoča delovna hitrost: 50~1000mm/s Območje izhoda: 1~100 ton Območje uporabe: Žigosanje oznak, upogibanje profilov, štancanje, štancanje jekla, varjenje profilov na dotik, ekstrudiranje, ravnanje in ravnanje, kovičenje in kovanje, končna obdelava pločevine, tesna montaža, kovičenje in spajanje, kovinsko žigosanje.
6. Teleskopski hidravlični cilinder
Teleskopski hidravlični cilinder je hidravlični cilinder z večstopenjsko teleskopsko batnico, ki lahko dobi daljši delovni hod, teleskopski hidravlični cilinder pa je znan tudi kot večstopenjski hidravlični cilinder. Teleskopski hidravlični cilinder je sestavljen iz dveh ali več batnih hidravličnih cilindrov, batnica prvega bata pa je cilinder drugega bata.
Ko tlačno olje vstopi iz votline brez palice, se valj z največjo učinkovito površino bata začne raztezati, in ko vod doseže konec, se začne raztezati valj z drugo največjo učinkovito površino bata. Vrstni red razširitve teleskopske hidravlike je razširjen od velikega do majhnega, kar lahko doseže dolg delovni hod. Manjša kot je efektivna površina prenapetega valja, večja je hitrost iztegovanja. Zato je hitrost raztezanja počasna in hitra, ustrezen hidravlični potisk pa se zmanjša od velikega do majhnega; Ta zakon o spreminjanju potiska in hitrosti je primeren za zahteve različnih avtomatskih strojev za nakladanje in razkladanje glede potiska in hitrosti. Vrstni red umika je na splošno od majhnega do velikega, osna dolžina umika je kratka, prostor je majhen in struktura je kompaktna. Pogosto se uporablja v hidravličnem sistemu gradbenih strojev in drugih pohodnih strojev, kot so žerjavi, prekucniki itd.
7. Cilinder bata
Batni cilinder je konstrukcijska oblika hidravličnega cilindra.
En sam batni valj lahko doseže samo eno smer gibanja, obratna smer pa je odvisna od zunanje sile, kot je prikazano na spodnji sliki A. Z dvema združenima cilindroma bata, kot je prikazano na sliki b, je mogoče povratno gibanje doseči tudi z oljem pod pritiskom. Ko se valj bata premika, ga vodi vodilni tulec na glavi valja, tako da notranje stene cilindra ni treba dokončati. Primeren je predvsem za daljša potovanja. Poleg tega je batni valj razdeljen na radialni batni cilinder in aksialni batni cilinder.
