Блог

Классификация и основная расчетная формула гидроцилиндра

Классификация

По форме движения гидроцилиндры можно разделить на линейные возвратно-поступательные гидроцилиндры и поворотные гидроцилиндры. По направлению подачи масла его можно разделить на цилиндры одностороннего и двустороннего действия. В соответствии с конструкцией его можно разделить на поршневой цилиндр, плунжерный цилиндр, телескопический цилиндр, поворотный цилиндр, поршневой цилиндр с реечной передачей и вспомогательный цилиндр. По форме штока поршня его можно разделить на цилиндр с одинарным штоком и цилиндр с двойным штоком.

Продолжение:

Основные формулы идеальных одноштоковых гидроцилиндров и двухштоковых гидроцилиндров.

Поршневой гидроцилиндр

Гидравлические цилиндры поршневого типа можно разделить на две конструктивные формы: двухштоковые и одноштоковые, и существует два способа их установки: крепление гильзы цилиндра и крепление штока поршня.

Двухштоковый поршневой гидравлический цилиндр

Оба конца поршня двухпоршневого гидроцилиндра имеют штоки поршня, которые можно разделить на две формы установки: фиксированный цилиндр и фиксированный шток, как показано на рисунке.

Поскольку диаметры двух поршневых штоков двухпоршневого гидроцилиндра равны, при постоянных расходе на входе и давлении масла его скорость возвратно-поступательного движения и тяга равны. Тогда скорость движения V и тяга F цилиндра соответственно равны:

Этот гидроцилиндр часто используется в случаях, когда требуется одинаковая скорость возвратно-поступательного движения.

Гидравлический цилиндр с одним поршневым штоком

Поршень гидравлического цилиндра с однопоршневым штоком имеет шток только на одном конце, и двустороннее движение поршня может иметь разные скорости и выходные усилия. Принципиальная схема и способ подключения масляного контура показаны на рисунке ниже.

Расчет скорости и тяги при входе в масло бесштоковой полости:

Расчет скорости и тяги при попадании масла в полость штока:

Сравнение двух вышеуказанных методов подачи масла:

Дифференциальное соединение: Когда две полости одноштокового поршневого цилиндра одновременно снабжаются маслом под давлением (ниже). Поскольку эффективная активная площадь бесштоковой камеры больше, чем площадь штоковой камеры, сила, действующая на поршень вправо, больше, чем сила, действующая влево. Поэтому поршень движется вправо, а шток поршня выдвигается наружу. В то же время масло из полости штока выдавливается и перетекает в полость без штока, тем самым увеличивая скорость выдвижения штока поршня. Такой способ соединения гидроцилиндра с одним штоком называется дифференциальным соединением.

Расчет скорости и тяги в дифференциальном включении:

При дифференциальном соединении эффективная площадь гидроцилиндра равна площади поперечного сечения штока поршня, а скорость движения во время работы больше, чем у бесштоковой камеры при подаче масла, а выходная сила меньше. Дифференциальное подключение — эффективный способ добиться быстрого движения без увеличения производительности и мощности гидронасоса.

Плунжерный гидроцилиндр

Когда ход поршневого гидроцилиндра длинный, обработка затруднена, что увеличивает стоимость производства. Гидравлический цилиндр, используемый в некоторых случаях, не требует двустороннего управления, а плунжерный гидроцилиндр является недорогим гидроцилиндром, отвечающим этому требованию.

Плунжерный цилиндр состоит из корпуса цилиндра, плунжера, направляющей втулки, уплотнительного кольца и сальника. Плунжер не касается внутренней стенки корпуса цилиндра, поэтому внутреннее отверстие корпуса цилиндра не требует отделки, а технологичность хорошая, а стоимость низкая. Плунжерный гидроцилиндр одностороннего действия, и его обратный ход должен совершаться другими внешними силами, такими как собственный вес или пружины. Если необходимо получить двустороннее движение, можно использовать два плунжерных гидроцилиндра попарно. Чтобы уменьшить вес плунжера, его иногда делают полым плунжером. Следующий рисунок.

Поворотный гидроцилиндр

Гидравлический цилиндр поворота может совершать возвратно-поступательное движение поворота с углом менее 360°. Поскольку он может напрямую выдавать крутящий момент, его также называют поворотным гидравлическим двигателем. Существуют в основном две конструктивные формы: однолопастные и двухлопастные. Однолопастной поворотный гидроцилиндр в основном состоит из статорного блока 1, корпуса цилиндра 2, поворотного вала 3, лопасти 4, левой и правой опорных пластин, левой и правой накладок и других основных частей. Статорный блок закреплен на корпусе цилиндра, а лопасть и поворотный вал жестко соединены между собой. Когда два масляных порта последовательно снабжаются маслом под давлением, лопасть приводит в движение поворотный вал, который качается вперед и назад.

При рассмотрении механического КПД выходной крутящий момент поворотного вала цилиндра с одной лопастью выглядит следующим образом:

Продолжение:

Угол поворота однолопастного гидроцилиндра поворота обычно не превышает 280°, а угол поворота двухлопастного гидроцилиндра поворота обычно не превышает 150°. Когда входное давление и расход постоянны, выходной крутящий момент поворотного вала двухлопастного гидроцилиндра поворота в два раза больше, чем у однолопастного гидроцилиндра поворота с теми же параметрами, а угловая скорость поворота составляет половину от скорости поворота. однолопастной. Поворотный цилиндр имеет компактную конструкцию и большой выходной крутящий момент, но его трудно герметизировать. Обычно он используется только для возвратно-поступательного движения, индексации или прерывистого движения в системах среднего и низкого давления.

Телескопический гидроцилиндр

Характеристики телескопического гидравлического цилиндра: длинный ход поршневого штока и небольшой размер конструкции после сжатия, что подходит для самосвалов, телескопических стрел кранов и т. д.

Телескопический гидроцилиндр одностороннего действия:

Телескопический гидроцилиндр двойного действия

На обоих концах цилиндра имеются впускные и выпускные отверстия А и В. Когда масло поступает в порт A и возвращается в порт B, сначала нажмите на первичный поршень, чтобы он сместился вправо. Когда первичный поршень доходит до конца, вторичный поршень продолжает двигаться вправо под действием масла под давлением.

Продолжение:

Реечный поршневой цилиндр

Реечный поршневой цилиндр состоит из поршневого цилиндра двойного действия со штоком реечной передачи и реечного механизма. Возвратно-поступательное движение поршня переходит в возвратно-поступательное вращение вала-шестерни через реечный и зубчатый механизм.