Тема 9. Назначение, классификация, основные параметры

Гидроцилиндром называют гидродвигатель с возвратно-поступательным движением рабочего звена (штока). Гидроцилиндр состоит из гильзы, поршня, штока, направляющей штока (буксы), передней и задней проушин, уплотнительных и крепежных деталей. Поршень разделяет внутреннюю часть гидроцилиндра на поршневую и штоковую полости.

По принципу действия гидроцилиндры делятся на односторонние и двухсторонние. В гидроцилиндрах одностороннего действия рабочий ход осуществляется под действием давления жидкости, а холостой ход — за счет уси­лия пружины или сил гравитации.

По конструктивным признакам гидроцилиндры делятся на поршневые, плунжерные, телескопические, двухкамерные с односторонним и двухсторонним штоком, мембранные (рис.22). Наибольшее распространение на само­ходных машинах получили поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия и телескопические гидроцилиндры. Подвод рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра обычно осуществляется через штуцеры, приваренные к гильзе, но в некоторых случаях через сверление в задней проушине, через переднюю проушину и сверление в штоках или полые штоки. Такие конструктивные или технологические усложнения вводятся в случаях расположения гидроцилиндров в нишах или других ситуациях, когда подвести трубопроводы с наружной стороны гильзы невозможно.

Основными параметрами гидроцилиндров являются номинальное давление Р_ном, внутренний диаметр гильзы D, диаметр штока d, ход поршня h. По этим параметрам определяют усилие на штоке Т, скорость перемещения поршня (штока) V_п, требуемый поток рабочей жидкости Q.

Основные параметры поршневых гидроцилиндров выбирают по ГОСТ 6540-68, телескопических цилиндров — по ГОСТ 16029-70, а общетехнические требования к гидроцилиндрам — по ГОСТ16514—80. Конструкция и раз­меры деталей гидроцилиндров, присоединительные раз­меры должны соответствовать ГОСТам, приведенным в приложении данного учебного пособия, отраслевым нормалям и техническим условиям, предъявляемым дополнительно соответствующими отраслями
промышленнос­ти.

Рисунок 22 - Схемы гидроцилиндров: а — поршневой; б — плунжерный; в — телескопический; г — двухкамерный с односторонним штоком; д — двух­камерный с двухсторонним штоком; с — мембранный.

Гидроцилиндры в зависимости от способа крепления на машине выпускаются четырех типов: на проушине со втулкой скольжения; на проушине с шарнирным подшипником; на цапфах, приваренных к гильзе; на лапах вместо передней и задней проушин. Принцип крепления гидро­цилиндров обусловлен, как правило, конструктивным ис­полнением рабочего оборудования машины, то есть на­иболее благоприятным местом передачи усилия на раму машины или подвижное соединение (стрелу, рукоять и т. д.). Каждый из перечисленных выше типов гидроци­линдров выпускается в двух исполнениях: с нормальным и увеличенным диаметром штока. Гидроцилиндры с уве­личенным диаметром штока выбирается в тех случаях, когда рабочий ход его происходит при подаче жидкости в поршневую полость и шток воспринимает большую на­грузку. Кроме того, гидроцилиндры с увеличенным што­ком обеспечивают более высокую скорость холостого хода, что снижает время цикла и повышает производительность машины. Если рабочий ход осуществляется при подаче на жидкости в штоковую полость, выбирают гидроцилиндры с нормальным диаметром штока. В табл. 15 представлены типы и исполнения нормализованных гидроцилиндров.

Таблица 15 – Типы и исполнения гидроцилиндров.

Ψ=

Примечание: площадь поршневой полости

площадь штоковой полости

Схема расчета гидроцилиндра представлена на рис. 23. На ней указаны все силы, действующие на гидроцилиндр. Силы сопротивления: усилие на штоке Т, сила трения уплотнения поршня F_п, сила трения уплотнений штока F_ш, реактивное усилие от давления в штоковой полости Р_сл. Активной силой является сила давления в поршневой полости Р_н. Пусть рабочий ход осуществляется при по­даче жидкости в поршневую полость. От насоса поступа­ет поток жидкости Q_н. В зависимости от величины сил сопротивления (Т. F_п, F_ш и Р_сл) насос развивает давление Р_н. Как указывалось выше, давление насоса возникает как отклик на нагрузку.