Гидравлический привод позволяет приводить в движение механизмы используя энергию потока жидкости. Гидроцилиндр является тем самым устройством, в котором энергия жидкости преобразуется в линейное перемещение. Понять принцип работы гидравлического цилиндра поможет простой пример.
Возьмем шприц и наберем в него жидкость, надавим на шток - жидкость начнет вытекать из него. Возьмем ее один шприц и трубку. Соединим шприцы между собой трубкой. Теперь если мы надавим на шток первого шприца жидкость по трубке будет по трубке поступать во второй цилиндр, и вытеснять его шток. Таким образом мы передали энергию с помощью потока жидкости, собрав простейший гидропривод.
Первый шприц выполняет роль насоса - перекачивает жидкость, а второй шприц работает как гидроцилиндр - преобразует энергию потока жидкости в линейное перемещение.
Гидроцилиндры одностороннего и двухстороннего действия
Гидроцилиндр устроен чуть сложнее шприца, т.к он должен выдерживать высокие нагрузки и значительное давление жидкости.
В гидроцилиндрах одностороннего действия жидкость поступает в цилиндр только с одной стороны, как в шприц. Например в гидроцилиндре домкрата поток жидкости подводится под поршень снизу, при этом шток выдвигается.
Чтобы задвинуть шток нужно приложить к нему усилие, а заполненную жидкостью полость соединить со сливом. В цилиндре домкрата шток задвигается до действием веса груза.
Такая конструкция не всегда применима. Зачастую необходимо выдвигать и задвигать шток преодолевая нагрузку. В этом случае используют гидроцилиндр двухстороннего действия, рассмотрим его конструкцию подробнее.
Устройство гидроцилиндра
Корпус гидроцилиндра формируют гильза и крышки: передняя и задняя.
Чтобы жидкость не вытекала из корпуса цилиндра между гильзой и крышкой устанавливаются резиновые кольца.
В гильзе перемещается поршень, зафиксированный на штоке при помощи гайки. На поршне установлены манжеты, обеспечивающие герметичный контакт с гильзой.
В передней крышке также установлена манжета, которая не позволяет жидкости вытекать через зазор между штоком и отверстием в крышке.
Грязесъемник снимает пыль и мелкие частицы со штока, не позволяя им попасть во внутрь и повредить уплотнения и прецизионные элементы гидравлических аппаратов.
В представленной конструкции использованы опорно-направляющие кольца, служащие опорами скольжения для штока и поршня.
Работа гидроцилиндра
В гидроцилиндре двухстороннего действия есть две герметично разделенные полости - поршневая, ограниченная поверхностями поршня гильзы и задней крышки и штоковая, ограниченная поверхностями поршня, штока, гильзы и передней крышки.
При поступлении жидкости в поршневую полость шток будет выдвигаться, жидкость из штоковой полости должна быть отправлена на слив в бак. При подаче жидкости в штоковую полость и сливе жидкости из поршневой полости в бак, шток будет втягиваться.
Управление гидроцилиндром
Для управления гидроцилиндром используют специальное устройство - гидрораспределитель, позволяющий направить жидкость в одну из полостей цилиндра, соединить полости межу собой или со сливом. О распределителях можно будет прочитать в одной из следующих статей на нашем канале.