Билет 34

Гидроцили́ндр (гидравли́ческий цили́ндр) — объёмный гидродвигатель возвратно-поступательного движения. Принцип действия гидроцилиндров во многом схож с принципом действия пневмоцилиндров.

Внутреннее устройство одноштокового гидроцилиндра двустороннего действия можно посмотреть здесь

Гидроцилиндры одностороннего действия[править | править вики-текст]

Гидроцилиндр одностороннего действия

Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение от усилия пружины.

Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины.

Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Такой принцип действия применяется в бутылочных домкратах.

Гидроцилиндры двустороннего действия[править | править вики-текст]

Гидроцилиндр двустороннего действия

Как при прямом, так и при обратном ходе поршня усилие на штоке гидроцилиндра создаётся за счёт создания давления рабочей жидкости соответственно в поршневой и штоковой полости.

Следует иметь в виду, что при прямом ходе поршня усилие на штоке несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, за счёт разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости (эффективной площади поперечного сечения). Такие гидроцилиндры осуществляют, например, подъём-опускание отвала многих бульдозеров.

Телескопические гидроцилиндры[править | править вики-текст]

Телескопический гидроцилиндр

Называются так благодаря конструктивному сходству с телескопом или подзорной трубой. Такие гидроцилиндры применяются в том случае, если при небольших размерах самого гидроцилиндра в исходном, т. е. сложенном, состоянии, необходимо обеспечить большой ход штока. Конструктивно представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого. Такие гидроцилиндры имеют исполнение как для одностороннего, так и для двустороннего действия.

Они осуществляют, например, подъём-опускание кузовов во многих самосвалах.

Дифференциальные гидроцилиндры[править | править вики-текст]

Условное графическое обозначение дифференциального гидроцилиндра по ISO 1219

"Обычное" подключение поршневых гидроцилиндров двустороннего действия предусматривает поочередное подключение полостей гидроцилиндра к нагнетательной и сливной магистралям распределителем 4/2 или 4/3, что обеспечивает движение поршня за счет разности давлений. Соотношение скоростей движения, а также усилий при прямом и обратном ходе, различны и пропорциональны соотношению площадей поршня. Между скоростью и усилием устанавливается зависимость: выше скорость - меньше усилие, и наоборот.

"Кольцевая", или "дифференциальная" схема подключения. При рабочем ходе (выдвижении штока) жидкость от насоса подается в поршневую полость, вытесняемая же жидкость из штоковой полости, за счет кольцевого подключения (распределитель 3/2), направляется не в гидробак, а подается также в поршневую полость. В результате выдвижение штока происходит намного быстрее, чем в обычной схеме подключения (распределитель 4/2 или 4/3). Обратный ход (втягивание штока) происходит при подаче жидкости только в штоковую полость, поршневая соединена с гидробаком. При использовании гидроцилиндра с соотношением площадей поршня 2:1 (в некоторых источниках именно такие гидроцилиндры называются дифференциальными) такая схема позволяет получить равные скорости и равные усилия прямого и обратного ходов, что для гидроцилиндров с односторонним штоком без регулирования или дополнительных элементов получить невозможно.

Область применения[править | править вики-текст]

Гидроцилиндры широко применяют во всех отраслях техники, где используют объёмный гидропривод. Например, в строительно-дорожных, землеройных, подъёмно-транспортных машинах, в авиации и космонавтике, а также в технологическом оборудовании — металлорежущих станках, кузнечно-прессовых машинах.

Управление движением поршня и штока гидроцилиндра осуществляется с помощью гидрораспределителя, либо с помощью средств регулирования гидропривода.

Билет 35

Плунжерный гидроцилиндр одностороннего принципа действия

1-гильза; 2- плунжер; 3- опора скольжения; 4- передняя проходная крышка, 5- уплотнительная манжета, 6- грязесъемное кольцо

• При подаче рабочей жидкости в полость гидроцилиндра, плунжер начинает выдвигаться. Максимальное развиваемое усилие F, Н

где p-максимально допустимое давление, Па;

А- площадь поперечного сечения плунжера, м2.

Обратное движение плунжера возможно при приложении внешней нагрузки или под действием массы плунжера (при вертикальном расположении гидроцилиндра).

Билет 36

Поршневые гидроцилиндры

По принципу действия подразделяются на поршневые цилиндры одностороннего действия ( а,б), двух стороннего ( в, г) . По числу штоков – с односторонним ( а,б, в) и двух стороннем штоком (г).

Гидроцилиндры двухстороннего действие

• Производят работу при прямом и обратном ходе штока. Перемещение штока осуществляется за счет попеременной подаче жидкости в одну из рабочих полостей гидроцилиндра.

 

Телескопические гидроцилиндры

Позволяют обеспечить большой рабочий ход, при небольших габаритных размерах . В корпусе располагается несколько гидроцилиндров, отличающиеся друг от друга по размерам.

действия и двустороннего действия.

Цилиндры одностороннего действия выдвигаются под воздействием гидравлического давления, а в исходное состояние возвращаются под воздействием внешней нагрузки или гравитации. Телескопические цилиндры используются в том случае, если имеется какая-либо нагрузка, которая, воздействуя на телескопический гидроцилиндр, возвращает его в исходное положение. Так, например, телескопические цилиндры используются на самосвалах, где под воздействием давления масла секции цилиндра (штоки гидроцилиндра) постепенно выдвигаются, а когда прекращается подача давления, под воздействием тяжести кузова секции телескопического гидроцилиндра складываются. Именно поэтому телескопические цилиндры одностороннего действия нашли применение в качестве исполнительного органа в опрокидывающем устройстве различных автомобилей, прицепов и полуприцепов тракторов и самосвалов. В свою очередь телескопические цилиндры также разделяются на 2 группы: безбуртовые и буртовые.

Гидроцилиндры двустороннего действия, как выдвигаются, так и возвращаются в исходное положение под действием давления масла. Процесс выдвижения аналогичен процессу телескопического гидроцилиндра одностороннего действия. А втягиваются секции благодаря тому, что масло, попадая между внутренним диаметром большей секции и внешним диаметром меньшей секции, за счет чего в этом объема образуется давление, которое и заставляет втягиваться меньшую секцию. После того, как меньшая секция втянется, тот же процесс начинается со следующей. Таким образом, автоматический процесс втягивания происходит до тех пор, пока телескопический гидроцилиндр не вернется в первоначальное положение.

Билет 37

Мембранный насос, диафрагменный насос, диафрагмовый насос — объёмный насос, рабочий орган которого — гибкая пластина (диафрагма, мембрана), закреплённая по краям; пластина изгибается под действием рычажного механизма (механический привод) или в результате изменения давления воздуха (пневматический привод) или жидкости (гидравлический привод), выполняя функцию, эквивалентную функции поршня в поршневом насосе.

ПРИМЕНЕНИЕ

• химическая промышленность

• нефтехимическая промышленность (перекачивание кислот, щелочей, нефтепродуктов)

• лакокрасочная промышленность (краски, лаки, растворители и др.)

• пищевая промышленность.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Принцип работы

Сжатый воздух, проникающий за одну из мембран, заставляет её сжиматься и продвигать жидкость в отверстие выхода. В это время вторая мембрана напротив создаёт вакуум, всасывая жидкость.

После прохождения импульса пневматический коаксиальный обменник меняет направление сжатого воздуха за вторую мембрану и процесс повторяется с другой стороны.

Спроектирован как дозатор с плунжерно-мембранным принципом дозирования. Вращающий момент вала электрического двигателя передается через механизм эксцентрика (передаточный механизм, шестерня) соединенный со штоком, непосредственно на мембрану. Механическая регулировка дозировки осуществляется путем изменения положения головки штока в эксцентрике, что влияет на ход штока, и соответственно, на количество жидкости, дозируемой за каждый такт.