Conhecimento básico do cilindro hidráulico
Oct 11, 2023O óleo hidráulico é pressionado no cilindro hidráulico irá produzir muita pressão, esta pressão tem sido aplicada a muitos equipamentos mecânicos, especialmente na área de IC e empilhadeira elétrica é amplamente utilizado!
O cilindro hidráulico é um atuador hidráulico que converte energia hidráulica em energia mecânica e faz movimento alternativo linear (ou movimento oscilante). É simples em estrutura e confiável em operação. Quando é usado para obter movimento alternativo, o dispositivo de desaceleração pode ser eliminado e não há folga de transmissão e o movimento é suave, por isso é amplamente utilizado em vários sistemas hidráulicos mecânicos.
A força de saída do cilindro hidráulico é proporcional à área efetiva do pistão e à diferença de pressão entre os dois lados; O cilindro hidráulico é composto basicamente por cilindro e cabeçote, pistão e haste do pistão, dispositivo de vedação, dispositivo amortecedor e dispositivo de exaustão. Dispositivo tampão e dispositivo de exaustão dependendo da aplicação específica, outros dispositivos são essenciais.
Composição do cilindro hidráulico
Cilindro: O cilindro é a parte principal do cilindro hidráulico, que forma uma câmara fechada com o cabeçote, o pistão e outras peças para promover o movimento do pistão.
Cabeça do cilindro: A cabeça do cilindro é instalada em ambas as extremidades do cilindro hidráulico e forma uma câmara de óleo estanque com o cilindro. Geralmente existem soldagem, rosca, parafuso, braçadeira e tirante e outros métodos de conexão, geralmente de acordo com a pressão de trabalho, a conexão do cilindro, o uso do ambiente e outros fatores para escolher.
Haste do pistão: A haste do pistão é o principal componente da força de transmissão do cilindro hidráulico. O material é geralmente selecionado como aço de médio carbono (como aço 45). Quando o cilindro está funcionando, a haste do pistão está sujeita a empuxo, tensão ou torque de flexão, etc., sendo necessário garantir sua resistência; E a haste do pistão geralmente desliza na bucha guia e o ajuste deve ser apropriado.
Pistão: É o principal componente que converte energia hidráulica em energia mecânica, e sua área efetiva de trabalho afeta diretamente a força e a velocidade de movimento do cilindro hidráulico. A conexão do pistão e da haste do pistão tem uma variedade de formas, comumente usadas com o tipo de anel, tipo de luva de eixo e tipo de porca.
Manga guia: a luva guia desempenha um papel de orientação e suporte na haste do pistão, o que requer alta precisão, baixa resistência ao atrito, boa resistência ao desgaste e pode suportar a pressão, força de flexão e vibração de impacto da haste do pistão. O interior é equipado com um dispositivo de vedação para garantir que o cilindro seja vedado pela cavidade da haste, e o exterior é equipado com um anel contra poeira para evitar que impurezas, poeira e umidade sejam trazidas para o dispositivo de vedação e danifiquem a vedação.
Dispositivo tampão: o pistão e a haste do pistão têm grande impulso quando são acionados pela pressão do líquido e, quando entram na tampa da extremidade do cilindro e na parte inferior do cilindro, causarão colisão mecânica, resultando em grande pressão de impacto e ruído. O dispositivo buffer é usado para evitar tais colisões. O princípio de funcionamento é que o óleo (no todo ou em parte) na câmara de baixa pressão do cilindro é convertido em energia térmica por estrangulamento, e a energia térmica é levada ao cilindro hidráulico pelo óleo circulante. A estrutura do dispositivo buffer é dividida em dois tipos: dispositivo buffer de área de estrangulamento constante e dispositivo buffer de estrangulamento variável.
Princípio da transmissão hidráulica
Tendo o óleo como meio de trabalho, o movimento é transmitido através da alteração do volume de vedação, e a potência é transmitida através da pressão dentro do óleo. Parte de potência: Converta a energia mecânica do motor principal na energia de pressão do óleo (energia hidráulica). Por exemplo: bomba hidráulica.
Parte de execução: A bomba hidráulica insere energia da pressão do óleo na energia mecânica para acionar o mecanismo de trabalho. Por exemplo: cilindro hidráulico, motor hidráulico.
Parte de controle: usado para controlar e ajustar a pressão, fluxo e direção do fluxo do óleo. Por exemplo: válvula de controle de pressão, válvula de controle de fluxo e válvula de controle de direção.
Parte auxiliar: as três primeiras partes são conectadas entre si para formar um sistema, que desempenha a função de armazenamento, filtragem, medição e vedação de óleo. Exemplos incluem tubos e juntas, tanques de combustível, filtros, acumuladores, vedações e instrumentos de controle.
Parâmetros principais do cilindro hidráulico
Os principais parâmetros do cilindro hidráulico incluem pressão, fluxo, tamanho, curso do pistão, velocidade de movimento, força de impulso, eficiência e potência do cilindro hidráulico.
Pressão: Pressão é a pressão do óleo em uma área unitária. A fórmula p=F/A é a carga que atua no pistão dividida pela área efetiva de trabalho do pistão. Na área efetiva de trabalho do mesmo pistão, quanto maior a carga, maior será a pressão necessária para superar a carga.
Quociente de vazão: A vazão é o volume da área transversal efetiva do óleo que passa pelo cilindro em unidade de tempo. Fórmula de cálculo Q=V/t=vA, onde V representa o volume de óleo consumido pelo pistão do cilindro hidráulico em um curso, t representa o tempo requerido pelo pistão do cilindro hidráulico em um curso, v representa a velocidade de movimento da haste do pistão, e A representa a área efetiva de trabalho do pistão.
Curso do pistão: O curso do pistão refere-se à distância percorrida entre os pólos quando o pistão se move para frente e para trás. Geralmente, após atender aos requisitos de estabilidade do cilindro, o curso padrão semelhante a ele é selecionado de acordo com o curso de trabalho real.
Velocidade do pistão: A velocidade do movimento é a distância que o óleo sob pressão empurra o pistão para se mover em unidade de tempo, que pode ser expressa como v=Q/A. Especificações de tamanho: As especificações de tamanho incluem principalmente o diâmetro interno e externo do cilindro, o diâmetro do pistão, o diâmetro da haste do pistão e o tamanho do cilindro, etc. ambiente do cilindro hidráulico, a forma de instalação, a força de impulso necessária e o curso.
Projeto interno do cilindro hidráulico
Finalidade do projeto: De acordo com a temperatura de trabalho do local, meio de trabalho e condições de processamento da fábrica. De acordo com o manual de projeto mecânico, calcule o tamanho da estrutura interna.
1. A seleção da vedação deve ser selecionada de acordo com a temperatura de trabalho no local, poluição ambiental e meio de trabalho. O meio água-glicol não pode ser vedado com poliuretano.
2. A cabeça do cilindro é vedada com combinação tipo V tanto quanto possível, o que pode compensar o erro no acabamento do processamento da ranhura.
3. O tamanho da ranhura de vedação é projetado em estrita conformidade com o manual de projeto.
4. A vedação do pistão do cilindro é geralmente feita de anel Glace mais correia guia, que tem boa resistência a altas temperaturas e resistência à poluição.
5. A vedação do cilindro é geralmente usada na série NOK do Japão e não deve usar vedações de cilindro domésticas, caso contrário, a resistência de partida do cilindro é muito grande, a ação não é suave ou até mesmo não funciona.
6. O anel de vedação entre a cabeça do cilindro e o cilindro é vedado, e é melhor adicionar um anel de retenção, para compensar o erro de processamento.
7. A conexão da parte inferior e intermediária do cilindro e da cabeça do cilindro não deve ser soldada tanto quanto possível, porque a soldagem causará deformação do cilindro e pode ser uma conexão roscada ou outros métodos de conexão.
Problemas comuns e manutenção do cilindro hidráulico
Vazamento no cilindro hidráulico
Vazamento externo refere-se ao vazamento de óleo da vedação não é restrito à atmosfera fora do cilindro hidráulico, o vazamento externo mais comum tem os três locais a seguir
(1) Vazamento de óleo na parte de vedação da camisa do cilindro hidráulico e no cabeçote (ou luva guia) (solução: substituir o novo O-ring);
(2) Movimento relativo da haste do pistão e da luva guia do vazamento de óleo (solução: se a haste do pistão estiver danificada, ela pode ser limpa com gasolina, após a secagem, aplique cola metálica no dano e, em seguida, use o óleo da haste do pistão a vedação se move para frente e para trás na haste do pistão para riscar o excesso de cola, como se a cola estivesse completamente curada antes de ser colocada em uso. Se a bucha guia estiver desgastada, ela pode ser substituída por uma bucha guia com um diâmetro interno ligeiramente menor ); (3) Vazamento de óleo causado pela vedação fraca da junta do tubo do cilindro hidráulico (Solução: além de verificar a vedação do anel de vedação, deve-se também verificar se a junta está montada corretamente, se está bem apertada e se o contato superfície apresenta cicatrizes, etc., substitua ou repare se necessário)
Vazamento interno refere-se ao vazamento de óleo da câmara de alta pressão para a câmara de baixa pressão através de várias lacunas no cilindro hidráulico. O vazamento interno é mais difícil de detectar e só pode ser avaliado pelas condições de operação do sistema, como empuxo insuficiente, velocidade reduzida, operação instável ou aumento elevado da temperatura do óleo. O vazamento do cilindro hidráulico geralmente ocorre nos dois locais a seguir:
(1) A parte de vedação estática entre a haste do pistão e o pistão (solução: instale anéis de vedação na superfície de vedação dos dois);
(2) A parte de vedação dinâmica entre a parede interna da camisa do cilindro e o pistão (Solução: Quando um vazamento interno é encontrado, as peças correspondentes devem ser rigorosamente inspecionadas primeiro. O reparo da camisa do cilindro adota principalmente o método de perfurar o furo interno , e então é equipado com um pistão de grande diâmetro)