Поршень гидравлического цилиндра: что это, назначение, виды

В данной статье мы узнаем, что такое поршень гидравлического цилиндра, его виды и назначение. Посмотрим, какие разновидности систем бывают и какими преимуществами, и недостатками обладают, в каких сферах используются и в чем особенности каждого из видов. Расскажем, какие виды промышленности не могут обойтись без оборудования с такими системами.

Поршень гидравлического цилиндра что это?

Поршень гидравлического цилиндра – это один из основных элементов любой гидравлической системы, что такое гидравлический цилиндр для пресса и его основные виды мы уже знаем. Само название говорит о том, что деталь имеет цилиндрическую форму, выполняет она возвратно-поступательные движения в специальной гильзе. Это позволяет преобразовывать механическую энергию в энергию давления жидкости. Поршни могут быть как составные, так и цельной конструкции. Поршень содержит такие элементы, как шток, уплотнители и направляющие кольца. Основная задача поршня – регулировка объема и давления в поршневой камере.

Все поршни можно разделить на две большие группы. Первая – в которой элемент обладает скользящей поверхностью, которая контактирует с гильзой. Производят такие поршни из фторопласта, бронзы или латуни. Вторая группа – где по гильзе скользят специальные направляющие и уплотняющие кольца. Для изготовления элементов используется сталь. Для того чтобы сохранить герметичность используют кольца и манжеты. Высокое давление может быть одновременно со стороны поршневой полости и штока, в данном случае используют два кольца. Если давление возникает с одной стороны, то ставят только одну манжету.

Гидравлические поршни могут использоваться в гидроцилиндрах или гидронасосе и применяются в гидравлическом прессе для прессования картона, в первом случае рабочая жидкость поступает в полость цилиндра и оказывает давление на поршень, что приводит его в действие, что преобразовывает гидравлическую энергию в механическую. Для того чтобы под давлением жидкость не протекала, используют специальные уплотнители. При использовании цилиндра в гидронасосе сначала совершаются механические движения, которые создают давление на рабочую жидкость. Рабочая камеры уменьшается и жидкость уходит в систему нагнетания.

Разновидности гидравлического цилиндра

Все разновидности гидравлических цилиндров имеют широкое применение во всех сферах жизни. Без них невозможно представить сельскохозяйственный сектор, строительство, военную промышленность и технику, машиностроительные предприятия, нефтегазовая и аэрокосмическая промышленность, все эти предприятия являются основным потребителем измерительных приборов. Гидравлические поршни используют, если необходимо поднять, повернуть, сжать, вытолкать тяжелые элементы машин и грузов. Поршни и штоки позволяют производить только линейные движения, для угловых используют фитинги, которые закрепляют на открытый конец штока.

Поэтому такие механизмы можно применять в лифтах, экскаваторах, манипуляторах, даже гидроусилители в автомобилях работают на гидравлических цилиндрах. Гидродвигатели отличаются конструктивными особенностями и принципом действия. Гидроцилиндры можно разделить по направлению давления жидкости. Они могут быть одностороннего действия, в них шток передвигается только в одном направлении. Причем движется он под давлением жидкости, а в исходное положение возвращается при помощи пружины, такие применяют в гидравлических прессах о видах и критерия выбора мы уже говорили. Цилиндры двухстороннего действия отличаются тем, что шток передвигается в обоих направлениях. В таких системах в качестве рабочей жидкости, как правило, используют масло.

Данные модели производят больше усилия, чем коллеги одностороннего действия. Это связано с тем, что последние должны преодолевать силу упругости пружины. Когда совершается обратный ход. Двигатели с двусторонним действием используют в агрегатах, где для прямого хода необходимо больше энергии, чем для обратного. Виды гидравлических цилиндров можно определить по характеру хода, тогда все системы можно разделить на телескопические, в которых штоки входят друг в друга, что напоминает принцип действия подзорной трубы. Все остальные можно считать не телескопическими. Кроме этого, цилиндры можно разделить и по типу рабочего звена. Оно может быть плунжерным, мембранным или поршневым.

Основные характеристики поршня

Основные характеристики поршня зависят от множества факторов и конструктивных особенностей. Рассмотрим на примерах плунжерных, мембранных и поршневых систем. Так, плунжерные отличаются тем, что именно плунжер оказывает давление на рабочую жидкость. Обратный ход происходит за счет сил тяжести и внешних сил. В данном механизме скорость передвижения будет определяться характеристиками рабочей жидкости и диаметром плунжера. В мембранных моделях используются резинотканевые материалы, которые могут быть гофрированными или гладкими.

В поршневых системах работает линейный гидравлический двигатель, где основной рабочий элемент – поршень. Когда рабочая жидкость поступает в поршневую полость, шток выдвигается, а при попадании жидкости в штоковую полость происходит его возвратное движение, как в прессах для ПЭТ бутылок и многих других. Для того чтобы жидкость не уходила из системы используют манжетные уплотнители. А для защиты от посторонних частиц используют грязесъемники. Шток может быть как односторонний. Так и двухсторонний. Скорость штока в таких системах при перемещении в разных направлениях будет различной.