1. 2. Гидроцилиндры.

Гидроцилиндры - объемные гидравлические двигатели, создающие возвратно-поступательное движение поршня за счет воздействия жидкости. Они делятся, в основном, на три вида: с односторонним штоком (рис. 6), с двусторонним штоком (рис. 7) и телескопические (рис. 8).

Гидроцилиндры широко применяются во всех отраслях техники. В строительной технике они применяются в подъемно-транспортных, дорожных машинах.

Гидроцилиндр с односторонним штоком (рис. 6) имеет плунжер 1 (поршень со штоком большего диаметра). Плунжер перемещается силой давления жидкости в правую сторону. Обратный ход осуществляется под воздействием внешней силы F исполнительного механизма или под действием пружины. На рис. 6 показаны: 1- плунжер; 2 - цилиндр; 3 - пружина; 4 - вход (выход) жидкости; 5 - уплотнения.

Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 30 МПа и более), поэтому имеют штоки большего диаметра. Часто соотношение площади поршня и штока 1:2. Уплотнения 5 - двойные (внутреннее уплотнение препятствует выходу жидкости или смазывающего масла, а наружное - грязезащитное, защищающее полированный шток от грязи).

На рис. 6 представлен гидроцилиндр с односторонним штоком одностороннего действия, который удобен для применения при постоянной или маломеняющейся силе F.

Если сила F резко меняется, то лучше применять гидроцилиндр с односторонним штоком двустороннего действия (рис. 6а).

Более удобными в случае с переменной внешней силой F являются гидромоторы с двусторонним штоком, так как они имеют полную симметрию сил с обеих сторон (рис. 7).

В случае рис 6.а и рис. 7, когда к цилиндру имеется подвод и отвод, управление его осуществляется с помощью золотникового гидрораспределителя.

Если необходимо создать ход больше длины корпуса цилиндра, применяют телескопические цилиндры (см., например, грузоподъемные краны для ремонта зданий).

Выдвижение секций цилиндра, если они питаются через линию 1 от источника постоянного расхода Q (объемный насос), будет проходить с разными скоростями (так как разные S), если преодолеваемая сила F постоянна, при разных давлениях. При выдвижении первым смещается до упора поршень 2 с малой скоростью V = Q/S₁, при меньшем давлении P = F/S₁. После полного выдвижения поршня 2 начинает перемещаться до полного выдвижения поршень 3, площадь которого S₂. При этом скорость увеличивается до V = Q/S₂, а давление возрастает до P = F/S₂. Выдвигание секций происходит либо под действием силы F, либо путем подачи расхода Q через линию 4 в полости 6 и 7 через рукав 5.

Рассмотрим материальный и энергетический баланс в цилиндре.

Расход в гидроцилиндре в одну сторону:

Q = Q_u + q,

где Q - действительный расход в цилиндре; q - утечки через уплотнения цилиндра по поршню и штоку; Q_u - идеальный расход, определяемый диаметром цилиндра и скоростью V.

Q = V • S.

Объемный КПД:

(9)