Hidrolik silindir nedir?
Hidrolik silindir, hidrolik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren ve doğrusal ileri geri hareket (veya sallanma hareketi) yapan bir hidrolik aktüatördür. Yapısı basit ve kullanımı güvenilirdir. İleri geri hareket elde etmek için kullanıldığında, yavaşlama cihazı ortadan kaldırılabilir, iletim boşluğu yoktur ve hareket düzgündür, bu nedenle çeşitli mekanik hidrolik sistemlerde yaygın olarak kullanılır. Hidrolik silindirin çıkış kuvveti, pistonun etkin alanı ve iki taraf arasındaki basınç farkıyla orantılıdır;
Hidrolik silindir yapısı
Hidrolik silindir genellikle bir arka uç kapağı, silindir, piston kolu, piston düzeneği, ön uç kapağı ve diğer ana parçalardan oluşur; Hidrolik silindirin dışına veya yüksek basınç odasından alçak basınç odasına yağ sızıntısını önlemek için, silindir ile uç kapağı, piston ile piston kolu, piston ile silindir, piston kolu ile ön uç kapağı arasında bir sızdırmazlık cihazı düzenlenir ve ön uç kapağının dışında da toz geçirmez bir cihaz düzenlenir; Pistonun hızla strok sonuna döndüğünde silindir kafasına çarpmasını önlemek için hidrolik silindir ucunda ayrıca bir tampon cihazı bulunur; Bazen bir egzoz cihazı gereklidir.
Silindir bloğu montajı
Silindir düzeneği ve piston düzeneği tarafından oluşturulan sızdırmazlık boşluğu yağ basıncına maruz kalır, bu nedenle silindir düzeneğinin yeterli dayanıklılığa, yüksek yüzey doğruluğuna ve güvenilir sızdırmazlığa sahip olması gerekir.
(1) Flanş tipi bağlantı, basit yapı, kolay işlenme, güvenilir bağlantı, ancak silindir ucunun cıvata veya vida takmak için yeterli duvar kalınlığına sahip olması gerekir, bu yaygın olarak kullanılan bir bağlantı şeklidir.
(2) Yarım halka bağlantısı, dış yarım halka bağlantısı ve iç yarım halka bağlantısı olmak üzere iki bağlantı şekline bölünmüştür. Halka bağlantı işlemi iyi, güvenilir ve kompakt bir yapıya sahiptir ancak silindirin gücünü zayıflatır. Halka bağlantısının uygulaması çok yaygındır ve genellikle dikişsiz çelik boru silindiri ile uç kapağının bağlantısında kullanılır.
(3) dişli bağlantı, küçük boyutlu, hafif ve kompakt yapı ile karakterize edilen iki tür dış dişli bağlantısı ve iç dişli bağlantısı vardır, ancak silindir ucu yapısı karmaşıktır; Bu bağlantı şekli genellikle küçük boyut ve hafiflik gerektiren durumlarda kullanılır.
(4) Rot bağlantısı basit bir yapıya, iyi bir işleme ve güçlü çok yönlülüğe sahiptir, ancak uç kapağın hacmi ve ağırlığı daha büyüktür ve rot kolu, etkiyi etkileyerek, gerildikten sonra daha uzun süre gerilecektir. Yalnızca küçük uzunluktaki orta ve düşük basınçlı hidrolik silindirler için uygundur.
(5) Kaynaklı bağlantı, yüksek mukavemet, basit üretim, ancak kaynak sırasında silindir deformasyonuna neden olması kolaydır.
Hidrolik silindirin temel hareket şekli:
Standart çift eylem: her iki yönde güç hareketi ve çoğu uygulamada kullanılır:
Tek-etkili silindir: Yalnızca tek yönde itme kuvveti gerektiğinde, tek-etkili silindir kullanılabilir;
İkiz silindir: Pistonun her iki tarafında eşit yer değiştirme gerektiğinde veya her iki uca bir yük bağlandığında, mekanik olarak avantajlı olduğunda, ek uç, strok anahtarlarını vb. çalıştırmak için kamları takmak için kullanılabilir.
Yay geri dönüşlü tek-etkili silindir: Genellikle tutmak ve sıkıştırmak için kullanılan çok küçük, kısa stroklu silindirlerle sınırlıdır. Geri dönüş yayını yerleştirmek için gereken uzunluk, uzun yolculuklar gerektiğinde onları sıkıntıya sokar;
Piston tipi tek etkili silindir: yalnızca bir akış bölmesi, bu tip silindirler genellikle dikey olarak monte edilir, yük silindirin geri çekilmesini sıfırlar, bunlara "yer değiştirme silindiri" de denir ve uzun hareket için pratiktir;
Çok kademeli teleskopik silindir: 4 kovana kadar, standart silindirden daha kısa. Tek etkili veya çift etkili vardır, standart silindirden daha pahalıdırlar, genellikle kurulum için kullanılırlar, alan küçüktür, ancak daha büyük bir strok durumu gerektirir.
Tandem silindir: Tandem silindir ayağı, eş eksenli olarak monte edilmiş iki silindirden oluşur, iki silindirin pistonları ortak bir piston kolu ile bağlanır ve çubuk contası, montaj genişliği veya yüksekliği sınırlı olduğunda her bir silindirin iki kez işlev görebilmesi için iki silindirin önünde düzenlenir. Tandem silindir çıkışı artırabilir;
Çift silindir: Çift silindir, eş eksenli olarak monte edilen iki silindirden oluşur. İki piston bağlı değil. İki silindir arasına, her bir silindirin çift işlev görebilmesi için bir çubuk contası yerleştirilmiştir ve iki silindir, piston çubuğuna (gösterildiği gibi) veya arka arkaya-- monte edilebilir. Genellikle üç pozisyonlu çalışma sağlamak için kullanılır.
Hidrolik silindirin çalışma prensibi
Komple bir hidrolik silindir setinin çalışma prensibi ve yapı analizi (Animasyon gösterimi)
Hidrolik iletim prensibi - çalışma ortamı olarak yağ ile, hareket sızdırmazlık hacminin değişmesiyle iletilir ve güç de yağın içindeki basınçla iletilir.
1. Güç kısmı, ana taşıyıcının mekanik enerjisini yağın basınç enerjisine (hidrolik enerji) dönüştürür. Örneğin: hidrolik pompa.
2..Hidrolik pompanın yürütme kısmı - çalışma mekanizmasını çalıştırmak için yağ basıncı enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Örneğin: hidrolik silindir, hidrolik motor.
3. Yağ basıncını, akışını ve akış yönünü kontrol etmek ve ayarlamak için kullanılan kontrol parçası -. Örneğin: basınç kontrol vanası, akış kontrol vanası ve yön kontrol vanası.
4. Yardımcı parça - ilk üç parça, yağın depolanması, filtrelenmesi, ölçülmesi ve sızdırmazlık görevini üstlenen bir sistem oluşturacak şekilde bağlanır. Örnekler arasında borular ve bağlantılar, yakıt depoları, filtreler, akümülatörler, contalar ve kontrol aletleri yer alır.
Belirli bir hacimdeki sıvıya herhangi bir noktada uygulanan basınç, her yöne eşit olarak iletilebilir. Bu, birden fazla hidrolik silindir kullanıldığında her silindirin kendi hızında çekeceği veya iteceği ve bu hızların, yükü hareket ettirmek için gereken basınca bağlı olduğu anlamına gelir.
Hidrolik silindirin taşıma kapasitesinin aynı olması durumunda, en küçük yükü taşıyan hidrolik silindir ilk önce hareket edecek, en büyük yükü taşıyan hidrolik silindir ise en son hareket edecektir.
Yükün herhangi bir noktada aynı hızda kaldırılmasını sağlayacak şekilde hidrolik silindirin hareketinin senkronize edilebilmesi için sistemde bir kontrol valfi veya senkron kriko sistemi elemanının kullanılması gerekmektedir.
Hidrolik silindirlerin sınıflandırılması
Çeşitli ana motorların farklı kullanımlarını karşılamak için birçok tipte hidrolik silindir bulunmaktadır.
Yağ besleme yönüne göre tek etkili silindir ve çift etkili silindire ayrılabilir. Tek-etkili silindir, yüksek-basınçlı yağı yalnızca silindirin bir tarafına girer ve pistonu ters çevirmek için diğer dış kuvvetlere dayanır. Çift etkili silindir, basınçlı yağı silindirin her iki tarafına da besler. Pistonun ileri ve geri hareketi hidrolik basınçla gerçekleştirilir.
Yapısına göre piston silindiri, piston silindiri, döner silindir ve teleskopik manşon silindirine ayrılabilir. Piston kolunun şekline göre tek piston kolu silindiri ve çift piston kolu silindiri olarak ikiye ayrılabilir.
Silindirin özel amacına göre seri silindir, takviye silindiri, hız silindiri, kademeli silindir vb. olarak ayrılabilir.
Bu tip silindir basit bir silindir değil, diğer silindirlerin ve bileşenlerin bir kombinasyonudur, dolayısıyla yapısal açıdan bu tip silindirlere kombinasyon silindiri de denir.
1. Diferansiyel hidrolik silindir
Hidrolik silindirin diferansiyel prensibi, her iki ucun da aynı anda yağ besleme boru hattına bağlanmasıdır; piston kolu alanı diğer uca göre daha küçük olduğundan bir uç bağlanır. Hareketi sağlamak için diferansiyel prensip kullanılır.
Tek çubuklu bir piston silindirinin iki boşluğu aynı anda basınçlı yağa beslendiğinde, çubuksuz boşluğun etkin alanı çubuksuz boşluğun etkin alanından daha büyük olduğundan, pistonun sağa doğru kuvveti soldaki kuvvetten daha büyüktür. Bu nedenle piston sağa doğru hareket eder ve piston kolu dışarı doğru uzar. Aynı zamanda, çubuk boşluğuna sahip olan yağ, çubuksuz boşluğa akacak şekilde ekstrüde edilir, böylece piston çubuğunun uzama hızı hızlandırılır. Tek piston kollu hidrolik silindirin bu bağlantı yöntemine diferansiyel bağlantı adı verilir. Diferansiyel bağlantıda, hidrolik silindirin etkin alanı, piston çubuğunun kesit alanıdır ve tablanın hızı, çubuksuz boşluğunkinden daha büyük olup çıkış kuvveti azalır.
Komple bir hidrolik silindir setinin çalışma prensibi ve yapı analizi (Animasyon gösterimi)
Diferansiyel bağlantı, hidrolik pompanın kapasitesini ve gücünü arttırmadan hızlı hareket sağlamanın etkili bir yoludur.
2. Tek kollu hidrolik silindir
Tek piston kollu hidrolik silindirin yalnızca bir ucunda piston çubuğu bulunur. Tek pistonlu hidrolik silindirdir. Her iki uçtaki giriş ve çıkış yağ portları A ve B, iki-yollu hareket elde etmek için basınçlı yağı geçebilir veya yağı geri çevirebilir, dolayısıyla buna çift etkili silindir de denir. İleri geri hareket elde etmek için kullanıldığında, yavaşlama cihazı ortadan kaldırılabilir, iletim boşluğu yoktur ve hareket düzgündür, bu nedenle çeşitli mekanik hidrolik sistemlerde yaygın olarak kullanılır.
Özellikler:
(1) Çubuk boşluğu olmayan yağ girişi, çubuk boşluğu olan yağ dönüşü.
(2) Çubuk boşluklu yağ girişi, çubuk boşluğu olmayan yağ dönüşü.
(3) Diferansiyel bağlantı - sol ve sağ boşluklara bağlanır ve basınçlı yağ geçirilir.
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi tek çubuklu silindir üç karşılaştırması:
Komple bir hidrolik silindir setinin çalışma prensibi ve yapı analizi (Animasyon gösterimi)
3. Tek kollu pistonlu silindir
Tek kollu piston silindirinin pistonu, piston kolu ile yalnızca bir uca sahiptir, çünkü tek kollu piston silindirinin sol ve sağ boşluklarının etkili alanı farklıdır, bu nedenle şu şekilde karakterize edilir: sıvı basıncı ve akışı Q, silindirin iki boşluğuna dönüşümlü olarak değişmediğinde, piston silindirinin sol ve sağ yönlerdeki çıkış itme kuvveti F eşit değildir, ileri geri hareket hızı portu, aynıdır ve piston çubuğunun çapı ne kadar büyük olursa fark da o kadar büyük olur. Ancak silindir bloğu sabitlendiğinde ve piston kolu sabitlendiğinde karşılık gelen tezgahın hareket aralığı aynıdır.
Komple bir hidrolik silindir setinin çalışma prensibi ve yapı analizi (Animasyon gösterimi)
4. Çift çubuklu pistonlu silindir
Çift çubuklu piston silindirinin her iki ucundaki çubuk çapları genellikle eşittir, dolayısıyla pistonun her iki uçtaki etkin alanı da eşittir. Silindirin iki bölmesi dönüşümlü olarak aynı akış ve sıvı basıncını sağladığında, pistonda üretilen maksimum itme ve hareket hızı da eşittir. Bununla birlikte, silindir bloğu sabitlendiğinde ve piston kolu sabitlendiğinde, karşılık gelen çalışma tezgahının hareket aralığı farklıdır.
Çift çubuklu piston silindirinin yapısı, çift çubuklu hidrolik silindirin yapısına benzer ve grafik sembolü aynıdır.
Çift kollu hidrolik silindir, pistonun her iki yanında bir piston çubuğu bulunan, genellikle iki yönlü hidrolik basınçla çalıştırılan ve sabit hızda ileri geri hareket gerçekleştirebilen bir hidrolik silindirdir.
Özellikler:
(1) Çubuk boşluğu olmayan yağ girişi, çubuk boşluğu olan yağ dönüşü.
(2) Çubuk boşluklu yağ girişi, çubuk boşluğu olmayan yağ dönüşü.
(3) Diferansiyel bağlantı - sol ve sağ boşluklara bağlanır ve basınçlı yağ geçirilir.
Komple bir hidrolik silindir setinin çalışma prensibi ve yapı analizi (Animasyon gösterimi)
5. Gaz-sıvı takviye silindiri
Gaz-sıvı takviye silindiri aynı zamanda gaz-sıvı takviye silindiri olarak da bilinir ve genellikle takviye silindiri olarak anılır. Hidrolik yağ ve basınçlı hava kesinlikle izole edilmiştir, silindirdeki piston çubuğu çalışma parçalarına temas eder ve otomatik olarak başlar, hareket hızı hızlıdır ve pnömatik şanzımandan daha kararlıdır, silindir bloğu cihazı basittir, çıkış ayarı kolaydır, aynı koşullar altında hidrolik presin yüksek kuvvetini elde edebilir, düşük enerji tüketimi, yumuşak iniş kalıba zarar vermez. Kurulumu kolay ve özel takviye silindiri 360 derecelik herhangi bir açıda monte edilebilir, az yer kaplar, sıcaklık artışı olmadan daha az soruna neden olur, uzun ömürlüdür, düşük-seslidir ve diğer temel özelliklere sahiptir. Takviye silindiri, genel hava basıncını kullanarak hidrolik silindirin yüksek kuvvetine ulaşabilir ve herhangi bir hidrolik üniteye gerek yoktur. Takviye silindirleri genel olarak şu şekilde ayrılabilir: ön-basınç takviye silindirleri, doğrudan basınç takviye silindirleri, ayarlanabilir stroklu takviye silindirleri, arttırılmış geri çekmeli takviye silindirleri, kompakt paralel takviye silindirleri, mini takviye silindirleri, hızlı takviye silindirleri ve yağ ve gaz izolasyonlu takviye silindirleri.
Farklı stroklara ve silindir çaplarına göre takviye silindirinin çalışma frekansı genellikle 10~70 kez/dakikadır.
Çalıştırma modu: çift-etkili çalışma hızı: 50~1000 mm/s Çıkış aralığı: 1~100 ton Uygulama aralığı: Damgalama işaretleri, profilleri bükme, kalıp delme, çelik delme, profil dokunma kaynağı, ekstrüzyon kalıplama, düzleştirme ve düzleştirme, perçinleme ve dövme, sac metal bitirme, sıkı montaj, perçinleme ve birleştirme, metal damgalama.
6. Teleskopik hidrolik silindir
Teleskopik hidrolik silindir, daha uzun bir çalışma stroku alabilen çok kademeli teleskopik piston koluna sahip bir hidrolik silindirdir ve teleskopik hidrolik silindir, çok kademeli hidrolik silindir olarak da bilinir. Teleskopik hidrolik silindir, iki veya daha fazla pistonlu hidrolik silindirden oluşur ve birinci piston silindirinin piston kolu, ikinci piston silindirinin silindiridir.
Basınçlı yağ milsiz boşluktan girdiğinde pistonun en büyük etkin alanına sahip silindir uzamaya başlar, hat sonuna geldiğinde ise pistonun ikinci en büyük etkin alanına sahip silindir uzamaya başlar. Teleskopik hidroliğin uzatma sırası büyükten küçüğe doğru uzatılarak uzun bir çalışma stroku elde edilebilir. Aşırı gerilmiş silindirin etkin alanı ne kadar küçük olursa, uzatma hızı o kadar hızlı olur. Bu nedenle, uzatma hızı yavaş ve hızlıdır ve karşılık gelen hidrolik itme kuvveti büyükten küçüğe doğru azalır; İtki ve hızdaki bu değişiklik kanunu, çeşitli otomatik yükleme ve boşaltma makinelerinin itme ve hız gereksinimlerine uygundur. Geri çekilme sırası genellikle küçükten büyüğe doğrudur ve geri çekilmenin eksenel uzunluğu kısadır, alan küçüktür ve yapı kompakttır. Genellikle inşaat makinelerinin ve vinçler, damperli arabalar vb. gibi diğer yürüyen makinelerin hidrolik sistemlerinde kullanılır.
7. Piston silindiri
Piston silindiri, hidrolik silindirin yapısal bir şeklidir.
Tek bir piston silindiri yalnızca bir yönde hareket sağlayabilir ve bunun tersi, aşağıdaki Şekil A'da gösterildiği gibi dış kuvvete bağlıdır. Şekil b'de gösterildiği gibi iki piston silindirinin birleştirilmesiyle, basınçlı yağla ileri geri hareket de elde edilebilir. Piston silindiri hareket ettiğinde silindir kafasındaki kılavuz manşon tarafından yönlendirilir, böylece silindirin iç duvarının bitirilmesine gerek kalmaz. Özellikle uzun yolculuklar için uygundur. Ek olarak piston silindiri, radyal piston silindiri ve eksenel piston silindiri olarak ikiye bölünmüştür.
