2020-04-12
123
Рис. 5.3. Устройство гидроцилиндра:
1 - грязесъемник; 2 - гильза; 3 - шток; 4 - стопорное кольцо; 5 - манжета;
6 - поршень; 7 - проушина; 8 - грундбукса
Основными параметрами гидроцилиндров определенными государственным стандартом являются:
а) диаметры гидроцилиндров;
б) диаметры штоков;
в) ход поршня;
г) коэффициент мультипликации.
Стандартами отраслей (ОСТ) разработаны типовые гидроцилиндры с параметрами Госстандарта.
При проектировании гидроцилиндров коэффициент мультипликации упрощает расчеты. На практике в редких случаях проектируют гидроцилиндры, их выбирают из перечня типовых.
Отметим особенности выпускаемых в массовом производстве гидроцилиндров. Гидроцилиндры общепромышленного назначения (Ц) выпускаются всего с двумя значениями коэффициента мультипликации φ:
- с усиленным диаметром штока φ = 1,6 (1,65);
- с нормальным диаметром штока φ = 1,33.
Эти гидроцилиндры рассчитаны так же на два разных уровня давления:
- 16 МПа – с кратковременным увеличением давления до 20МПа;
- 30 МПа – для экскаваторо строения с максимальным увеличением до 40МПа. Гидроцилиндры сельского хозяйства (ЦС) рассчитаны на давление от 6 до 8 МПа.
Гидроцилиндры станкостроения (Г) – от 4 до 6 МПа.
Все типы гидроцилиндров состоят из двух сборочных единиц: корпуса и поршневой группы. Основные конструктивные отличия различных типов гидроцилиндров заключаются в способе соединения крышек с гильзой (собственно цилиндром). Это соединение может быть разъемным (резьбовым; шпильки, болты) или неразъемным (электродуговая сварка). Поршневые группы отличаются в основном применяемыми типами уплотнений.
Конструкции гидроцилиндров могут быть по функциональному назначению только для выполнения основной силовой функции или с дополнительными функциями:
- дросселирования потоков;
- демпфирования в конце движения;
- изменения длины хода штока.
Выполнение этих функций достигается встраиванием специальных устройств в крышки гидроцилиндров.
Основные требования к конструкциям гидроцилиндров установлены ГОСТ 161514-80 «Технические требования к конструкциям гидроцилиндров». В них оговариваются конструкция и размеры деталей, присоединительные размеры, требования к уплотнениям, проходным сечениям отверстий присоединения шлангов и т.д.
Основные параметры гидроцилиндров установлены ГОСТ 6540-68 (с изменениями 1988 г.)
«Гидроцилиндры и пневмоцилиндры – ряды основных параметров». К этим рядам относятся: номинальное давление, диаметр поршня (цилиндра), диаметр штока, ход штока. Установленные стандартом параметры приведены в таблицах 2.3, 2.4. Стандартом также рекомендуются отношения значений площадей штоковой и поршневой полостей цилиндра (коэффициент
мультипликации ϕ) для определения диаметра штока (ГОСТ 6540-68).
Заводы-изготовители гидроцилиндров общетехнического назначения, а также некоторые
отрасли производят гидроцилиндры двух типов: с нормальным диаметром штока (ϕ=1,33) и с
увеличенным (ϕ=1,6). Выбор соотношения диаметров штока и цилиндров, таким образом,
является произвольным (в пределах рекомендуемых значений ϕ) и ограничением в выборе могут
быть только значения прочности и устойчивости штока.
Поворотные гидродвигатели
Для возвратно-поворотных движений приводимых узлов на угол, меньший 360 °, применяют поворотные гидроцилиндры (рисунок 2.5), которые представляют собой объемный гидродвигатель с возвратно-поворотным движением выходного звена.
Рис. 5.4. Поворотный однолопастной гидроцилиндр: а – схема; б – общий вид
Поворотный гидроцилиндр состоит из корпуса 1 и поворотного ротора, представляющего собой втулку 2, несущую(пластину) (лопасть) 3. Кольцевая полость между внутренней поверхностью цилиндра и ротором разделена уплотнительной перемычкой 4 с пружинящим поджимом к ротору уплотнительного элемента 5.
Применяются также и многопластинчатые поворотные гидроцилиндры, которые позволяют увеличить крутящий момент, однако угол поворота при этом уменьшится. Момент и угловая скорость многопластинчатого гидроцилиндра:
Рис. 5.5. Поворотные гидроцилиндры: а – двухлопастной; б – трехлопастной.
Для преобразования прямолинейного движения выходного звена гидроцилиндра в
поворотное исполнительного механизма применяют речно-шестеренные механизмы. Без
учета сил трения крутящий момент на валу исполнительного механизма равен
Рис. 5.6. Реечно-шестеренный механизм
