Торец — цилиндр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Cтраница 3

Испарение проводилось либо с торца цилиндра, нижняя и боковые поверхности которого были закрыты танталовой фольгой, либо с танталовых дисков, на которые хром был нанесен конденсацией в вакууме.
 [31]

Отметим, что вблизи торцов цилиндра напряжения, определяемые полученными формулами, могут иметь место лишь в том случае, если торцы будут нагружены поверхностной нагрузкой, изменяющейся в соответствии с формулой для ог.
 [32]

Отметим, что вблизи торцов цилиндра напряжения, определяемые полученными формулами, могут иметь место лишь в том случае, если торцы будут нагружены поверхностной нагрузкой, изменяющейся в соответствии с формулой для аг.
 [33]

Отметим, что вблизи торцов цилиндра напряжения, определяемые полученными формулами, могут иметь место лишь в том случае, если торцы будут нагружены поверхностной нагрузкой, изменяющейся в соответствии с формулой для ог.
 [34]

Отметим, что вблизи торцов цилиндра напряжения, определяемые полученными формулами, могут иметь место лишь в том случае, если торцы будут нагружены поверхностной нагрузкой, изменяющейся в соответствии с формулой для аг.
 [35]

Под действием приложенного к торцам цилиндра усилия F цилиндр деформируется, а вместе с ним деформируются тензорезисторы, в результате чего изменяется их сопротивление. При сжатии цилиндра сопротивление резисторов Я 2 и 4 уменьшается, а резисторов R1 и R3 увеличивается.
 [37]

Схема опытов по абсолютной фиксации ударной сжимаемости алюминия. 1 — оптический канал. 2 — реперные слои. 3 — исследуемое вещество. 4 — канал формирования ударной волны. 5 — коллимирующая система. 6 — коллимирующие щели. 7 — детекторы 7 — излУчения. 8, 9 — сигналы излучения неподвижного и движущегося репера.  [38]

Измерительный блок устанавливается на торце цилиндра.
 [39]

Клапанные камеры установлены на торцах цилиндров. Каждая из камер имеет внизу всасывающий клапан, расположенный в патрубке водоприемной трубки, и вверху — нагнетательный клапан. Вода через нагнетательный клапан направляется в сборную коробку и далее к испытуемому объекту.
 [40]

Этой площадью шток упирается на торец цилиндра и тем самым прикрывает снизу его центральное отверстие и является вспомогательным клапаном. Конец тарелки выполнен в виде треугольника и служит направлением.
 [41]

Краевой эффект определен при адгезии торцов цилиндра, соединенных эпоксидным клеем.
 [42]

Будем считать, что у торцов цилиндра обеспечиваются такие же условия. Это и есть случай плоской деформации тела.
 [43]

Центрирующий поясок, расположенный у торца цилиндра ( рис. 367, о), обеспечивает центрирование при условии, если наружная центрирующая поверхность цилиндра выполнена строго концентрично по отношению к отверстию.
 [45]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Конечные модели реакций и ударных сил в задачах о движении систем с неудерживающей связью / Хабр

В этой статье предлагается рассмотреть нетрадиционный подход к решению задач о движении механической системы с неудерживающей связью. При решении подобных задач приходится анализировать условия, при которых происходит освобождение системы от связи, а так же решать вопрос об изменении характера движения системы при возврате на связь, тесно связанный с понятием механического удара. Для примера того, как можно формализовать подобное движение, рассмотрим простую задачу

Внутри неподвижного гладкого горизонтального стального цилиндра длиной , м расположен гладкий стальной поршень массой , кг. Поршень находится в покое и прижимается к левому торцу цилиндра цилиндрической пружиной жесткости , Н/м.

Рис. 1. Расчетная схема к задаче о движении поршня

Пружина имеет усилие предварительной затяжки , Н. В момент времени на поршень начинает действовать горизонтальная сила , модуль которой изменяется по закону , где , Н/с. Когда поршень проходит первую половину цилиндра сила прекращает действовать.

Требуется найти закон движения поршня . Коэффициент восстановления при ударе поршня о левый торец цилиндра принять .

2.1. Определение момента времени начала движения поршня

Составим дифференциальное уравнение движения поршня

где — сила упругости, действующая со стороны пружины и равная ; — реакция, действующая со стороны торца цилиндра. Мы приходим к уравнению

Очевидно, что движение поршня начнется только в тот момент времени, когда сила достигнет величины, превышающей усилие первоначальной затяжки пружины. Найдем этот момент времени, полагая поршень покоящимся

Уравнение (2) описывает связь, ограничивающую движение цилиндра. Подставляя (2) в (1) найдем величину реакции связи

Движение поршня начнется в момент времени , когда он перестанет давить на торец цилиндра, то есть при . Отсюда получаем момент начала движения

2.2. Закон движения поршня под действием силы

P(t)

С учетом данных задачи , c. При введем новый отсчет времени , такой что уравнение (1) примет вид

где — собственная частота колебаний поршня. С учетом выражения (3) получаем некоторое упрощение

Общее решение данного линейного уравнения имеет вид

где — общее решение однородного уравнения; частное решение неоднородного уравнения, которое будем искать в виде линейной функции

Подставляя (5) в (4) получаем уравнения относительно неизвестных коэффициентов A и B (5)

С учетом (6) получаем общее решение уравнения (4)

При мы имеем нулевые начальные условия, исходя из которых определяем величины постоянных интегрирования в (7)

Получаем окончательно, для

Решая численно трансцендентное уравнение

Найдем момент времени , когда поршень достигнет середины цилиндра.

2.3. Движение поршня после прекращения действия

P(t) до соударения

В момент времени сила прекращает действие, и уравнение движения поршня примет вид

Решая его при начальных условиях , получим решение для

Из (9) находим, что поршень продвинется вперед на расстояние , м, а затем начнет двигаться в обратную сторону, ударившись о левый торец цилиндра в момент времени со скоростью , м/с.

2.4. Движение поршня после соударения с цилиндром

В соответствии с классической теорией удара, при коллинеарном ударе тела о неподвижную преграду справедливо уравнение для коэффициента восстановления

где — коэффициент восстановления; — проекция скорости внедрения тела в препятствие на нормаль к его поверхности; — проекция скорости отскока тела от препятствия на нормаль к его поверхности. Таким образом, после первого соударения поршень приобретет скорость

и в соответствии с уравнением (8), при будет двигаться по закону

В некоторый момент времени произойдет следующее соударение после которого поршень будет двигаться по закону.

После n-го соударения поршень будет двигаться по закону

где — момент соударения, определяемый из уравнения .

2.5. График закона движения поршня

Полученные аналитические зависимости, с учетом исходных данных задачи, дают график зависимости координаты поршня от времени

В процессе решения задачи видно, что она разбивается на несколько этапов, для каждого из которых используются несколько различные дифференциальные уравнения. Кроме того, для расчета скорости поршня после удара используется алгебраическое уравнение (10).

Мы рассматриваем достаточно простую систему, в которой всего одна деталь освобождается от связи и испытывает периодические соударения с ней. А если таковых деталей будет больше, а дифференциальные уравнения их движения и характер взаимодействия сложнее? Нельзя ли заменить приведенную выше дифференциально-алгебраическую систему уравнений одним дифференциальным уравнением, работающим во всех случаях? Можно.

В нашей задаче реакция связи является по сути упругой силой, препятствующей внедрению поршня в преграду. То же самое касается и соударения. В литературе описан подход, основанный на допущении, что при соударении тел упругой деформации подвергается лишь незначительная их часть. Такой подход позволяет описать удар и контактное взаимодействие со связью происходящим при посредничестве безынерционного, в общем случае нелинейного силового элемента, как показано на рисунке ниже.

В этом случае процесс соударения может быть описан дифференциальным уравнением следующего вида

где ударная сила описывается зависимостью вида

при этом, в процессе удара, начало координат помещается на поверхность препятствия. Поведение системы при ударе во многом определяется видом зависимости , поиск которой в разное время осуществлялся разными исследователями. Широко известна линейная модель Кельвина-Фохта, дающее выражение

где — контактная жесткость в точке соударения; — коэффициент диссипации, учитывающий вязкость материала. Однако, в данной модели, при прочих её недостатках, коэффициент восстановления при ударе (10) не зависит от скорости соударения, что противоречит экспериментальным данным.

В работе Боровин Г.К., Дягель Р.В., Лапшин В.В. Нелинейная вязкоупругая модель коллинеарного удара предложена модель, в соответствии с которой модуль ударной силы вычисляется по формуле

где — упругая составляющая; — коэффициент диссипации, учитывающий вязкость материала. Упругая составляющая в (11) может линейно зависеть от деформации

для случая, когда поверхности в зоне соударения плоские, так и нелинейно, в соответствии с квазистатической моделью Герца

для выпуклых поверхностей. Модель (11) носит название нелинейной упруго-вязкой модели Ханта-Кроссли. В работе Боровина Г. К., Дягеля Р. В. и Лапшина В. В. приведено подробное аналитическое исследование процесса удара с использованием модели Ханта-Кроссли. Я ограничусь упоминанием того факта, что при использовании модели (11) получается зависимость коэффициента восстановления от скорости соударения, хорошо согласующаяся с экспериментальными данными. На рисунке ниже представлена зависимость коэффициента восстановления от скорости соударения и коэффициента .

Рис. 2. Зависимость коэффициента восстановления от скорости соударения при различных коэффициентах диссипации

Попробуем использовать данную модель при решении нашей задачи.

Если реакцию торца цилиндра перевести в разряд активных сил, то, опираясь на выражение (11) получим дифференциальное уравнение движения

Учитывая, что при взаимодействии цилиндра со связью , запишем выражение для реакции торца цилиндра

Такая модель хорошо отражает характер взаимодействия поршня и цилиндра при статическом контакте — равенство нулю скорости в (13) дает выражение для силы упругости, которой по сути является опорная реакция.

По условию задачи усилие перестает действовать при прохождении поршнем середины цилиндра, поэтому зададим эту зависимость следующей функцией

Примем следующие значения параметров: контактная жесткость , Н/м; коэффициент диссипации выбираем исходя их заданного в задаче коэффициента восстановления и оценки скорости первого соударения (3,8 м/с) полученной нами при аналитическом решении задачи — (по графику на рисунке 2). Численное интегрирование при нулевых начальных условиях дает результат, который мы сразу сравним с аналитическим

И мы видим, что численное решение задачи с применением непрерывной модели ударной силы (13) дает решение, совпадающее с аналитическим вплоть до второго соударения. После второго соударения сказывается зависимость коэффициента восстановления от скорости удара, которая не учитывается классической моделью удара Ньютона, использованной нами при аналитическом решении задачи. Исходя из графика на рисунке 2, можно сказать, что с уменьшением скорости растет коэффициент восстановления, а значит амплитуда «отскоков» поршня от торца цилиндра будет несколько больше, чем в случае аналитического решения.

При коэффициенте получаем более быстрое затухание колебаний поршня

Заметим, что полученный результат вполне соответствует аналитическому решению, причем для изучения движения данной системы используется лишь одно дифференциальное уравнение (12)

Рассмотренный нами подход, состоящий в замене реакций неудерживающей связи активной силой (13) имеет неоспоримое преимущество: движение описывается дифференциальными уравнениями. Мы избавлены от необходимости разбивать движение системы на интервалы, анализа условия возврата на связь и «припасовывания» начальных условий. Решение задачи — непрерывное интегрирования оной системы уравнений движения на всем интервале времени. Это особенно актуально для анализа движения более сложных механизмов.

Недостатком подхода является жесткость уравнения (12). Вы наверняка обратили внимание на огромное значение контактной жесткости. Это вынуждает применять специальные методы численного интегрирования систем ОДУ, в частности в данном случае автором использован метод Рунге-Кутты-Фельберга 5 порядка. Данный метод имеет переменный шаг интегрирования, зависмость которого от времени выглядит так

Сопоставляя данный график с графиком решения, можно увидеть, что возврат поршня на связь вызывает уменьшение шага.

В любом случае, данный подход имеет право на существование и дальнейшие исследования покажут, насколько оправдано его использование.

Благодарю за внимание!

Анатомия цилиндра | LunchBox Sessions

Help

В гидравлике действительно есть только два движения. Ходить по кругу или ходить туда-сюда. Давайте посмотрим на вещи, которые идут вперед и назад.

В этом уроке мы рассмотрим некоторые элементы внешней и внутренней конструкции линейного привода.

Или, как их чаще называют, гидравлический цилиндр.

Гидравлические цилиндры бывают самых разных форм и размеров, но по большей части все они имеют общие базовые элементы.

Ствол

Стержень

Двумя наиболее очевидными компонентами являются стержень и ствол. Ствол — это часть, в которую входит и выходит стержень.

Конец цилиндра, из которого выступает шток, называется концом штока. Противоположный конец цилиндра почему-то называется глухим концом.

Отверстие для глухого конца

Отверстие для конца штока

Крепление на поперечной трубе

Крепление на поперечной трубе

Снаружи видны отверстия, через которые гидравлическая жидкость может поступать или выходить из цилиндра, а также тип монтажных соединений.

В стволе цилиндра происходит много всего!

Отверстие

Внутренний диаметр цилиндра называется отверстием. Это пространство, через которое движется стержень.

Поршень

Поршень крепится к штоку. Это компонент, который почти соприкасается с отверстием.

Кольцо круглого сечения

Поршень содержит два кольца круглого сечения. Первый предотвращает утечку масла высокого давления между зазором поршня и отверстием.

Уплотнение штока

Шток

Второе уплотнительное кольцо, обычно называемое уплотнением штока, вставлено в поршень и предотвращает утечку масла под высоким давлением между поршнем и штоком штока.

Опорные кольца

Поршень также имеет так называемые опорные кольца.

Опорное кольцо предотвращает выдавливание круглого уплотнения (уплотнительного кольца) через зазор между поршнем и отверстием.

В этом примере используются два резервных кольца. Один для резервирования уплотнительного кольца, когда высокое давление подается с правой стороны, и один для резервирования уплотнительного кольца, когда высокое давление подается с левой стороны.

Два компонента удерживают стержень в центре ствола.
Один поршень. Но какой другой?

Железа!

В простом и недорогом цилиндре сальник удерживается на месте стопорным кольцом.

Более сложные конструкции цилиндров могут использовать цельный концевой узел сальника для удержания элементов на месте. Подробнее об этом позже.

Фиксатор
Стопорное кольцо

Сальник

Сальник также имеет пару уплотнений. Одно снаружи, сальниковое уплотнение, предотвращает утечку масла под высоким давлением между зазором сальника и отверстием.

Сальниковое уплотнение

И второе, внутреннее уплотнение, которое предотвращает утечку масла под высоким давлением между зазором сальника и штоком.

Уплотнение штока

Уплотнение штока имеет собственное опорное кольцо. По функциям они аналогичны опорным кольцам поршня.

Опорное кольцо

Наконец, сальник также имеет грязесъемное уплотнение. Это используется для предотвращения попадания птиц, камней, грязи и льда в цилиндр цилиндра.

Грязесъемное уплотнение

Наконец-то ход .

Ход — это расстояние, которое поршень проходит в цилиндре.

Щелкните и перетащите каждую метку в нужное поле.

Уплотнение железы

Уплотнение железы

Резервное кольцо

Резервное копирование

Piston Seare

Piston Seal

Баррель

Баррель

Строток

Groled

.

Уплотнение штока

Уплотнение штока

Стопорное стопорное кольцо

Стопорное стопорное кольцо

Шток

Шток

Существует целый ряд дополнительных компонентов, которые можно использовать для увеличения срока службы и улучшения работы гидравлического цилиндра.

Головка с сальником

Головка с глухим концом

Цилиндр

В этом примере каждый из концов может быть удален из цилиндра. Это довольно распространено в более дорогих цилиндрах промышленного типа.

Каждый из этих концов содержит порт для жидкости и может иметь регулировку для установки скорости, когда шток достигает конца своего хода в любом направлении.

Этот узел удерживается четырьмя стяжками. Это длинные стержни с резьбой, которые можно вкрутить непосредственно в конец или пройти через конец и зафиксировать на месте с помощью гаек.

Важно правильно затянуть стяжки. Неправильно затянутые рулевые тяги могут привести к смещению цилиндра с поршня/штока, что приведет к всевозможным повреждениям.

Сложный цилиндр имеет много общих внутренних компонентов, что и простой цилиндр; просто их больше. Изнашиваемые кольца и сальники, например, размножаются в сложном цилиндре.

уплотнение ствола

Уплотнение подушкой

Уплотнение поршня

Поршневое уплотнение

Изное кольцо

Уплотнение ствола

ГРУЗИЯ ГРУЗДА

Уплотнение железы

Уплотнение

Cushion Seal. Износное кольцо

Уплотнение цилиндра

Подушечное уплотнение

Сальниковое уплотнение

Уплотнение штока

Поршень

Сальник

Износное кольцо

Уплотнение штока0003

Грязесъемное уплотнение

Но подождите, это еще не все!

Подушка

Подушка

Эти дополнения к стержню называются подушками и могут быть частью самого стержня или отдельными частями, добавленными к узлу стержня.

Втягивание

Подушка используется для замедления быстро движущегося удилища, когда оно приближается к концу своего хода. Замедление опускания штока уменьшает величину ударной силы, которую поршень оказывает на головку в конце хода.

Амортизаторы увеличивают срок службы цилиндра за счет снижения вибрации и снижения рабочего шума.
(Эти удары могут быть громкими!)

Подушка
Отверстие

Отверстие

Когда шток достигает конца хода, шток/втулка подушки входит в отверстие подушки.

Блокирует основной путь потока масла, выходящего из корпуса цилиндра.

Регулятор потока

При блокировке основного пути потока масло перенаправляется через дроссель.

Обычно это отверстие является регулируемым, что позволяет точно установить расход на выходе.

Удлинение

Наличие штока подушки в отверстии подушки теперь ограничивает поток, когда цилиндр начинает выдвигаться.

Обратный клапан

Чтобы обойти эту проблему, в головной части есть обратный клапан, через который масло поступает в ствол.

После того, как шток очищен, маслу становится легче проходить через сквозное отверстие, чем через обратный клапан, и клапан снова закрывается.

Вот тот же цилиндр, но с немного другим видом портов.

Щелкните и перетащите каждую метку в нужное поле.

Cushion Seal

Cushion Seal

Piston Seal

Piston Seal

Гранда

Гранда

Cushion

Cushion

Cushion

.

Торцевая головка

Торцевая головка

Сопло

Сопло

Износное кольцо

Wear Ring

Rod Seal

Rod Seal

Rod

Rod

Barrel

Barrel

Wiper Ring

Wiper Ring

Port

Port

Bore

Bore

This is only scratching поверхность предмета гидроцилиндров.

Такие особенности, как выдвижение, двойной шток и датчики положения, могут еще больше усложнить мир цилиндров.

Но это дает вам хорошую основу для понимания того, что вы видите при осмотре или разборке цилиндра.

Мы надеемся, что вам понравилась

Анатомия цилиндра

Нагрузка

Вакуумное давление

Давление дренажа

Низкое давление

Среднее давление

Группа/Общий

Low Datelt Lowest

.

Высочайшее напряжение

Магнитное поле

Проверьте свою консоль

Цилиндры: основы и многое другое

Линейное движение и высокая сила, создаваемая цилиндрами, являются важными причинами, по которым конструкторы в первую очередь выбирают гидравлические и пневматические системы. Цилиндры, одни из самых основных компонентов гидравлической техники, превратились в почти бесконечное множество конфигураций, размеров и специальных конструкций. Эта универсальность не только делает возможными более инновационные конструкции, но и делает реальностью многие приложения, которые были бы непрактичны или невозможны без цилиндров.

Основы

Наиболее распространенная конфигурация цилиндра двустороннего действия . Направление жидкости под давлением в конец штока цилиндра двойного действия вызывает втягивание штока поршня. И наоборот, подача жидкости под давлением в конец крышки вызывает удлинение штока. Одновременно жидкость с противоположной стороны поршня течет обратно в гидравлический резервуар. (Если текучей средой является воздух, он обычно выбрасывается в атмосферу.)

Поскольку площадь поверхности поршня на конце штока меньше, чем площадь на конце крышки, сила растяжения больше, чем сила втягивания (при условии, что давление жидкости равно ). Поскольку общий объем цилиндра при полностью втянутом штоке поршня (из-за объема штока) меньше, чем при полностью выдвинутом, цилиндр втягивается быстрее, чем выдвигается (при условии одинаковой скорости потока).

Цилиндры одностороннего действия принимают жидкость под давлением только с одной стороны поршня; объем с другой стороны поршня выбрасывается в атмосферу или возвращается в бак. В зависимости от того, направляется ли он к концу крышки или концу штока, жидкость под давлением может выдвигать или втягивать цилиндр соответственно. В любом случае сила тяжести или пружина возвращает шток поршня в исходное состояние. Гидравлический домкрат для транспортных средств представляет собой обычное применение цилиндра одностороннего действия с гравитационным возвратом.

Цилиндры одностороннего действия могут быть с пружинным выдвижением или более распространенным типом с пружинным возвратом. Цилиндр с пружинным удлинением полезен для приспособлений для крепления инструмента, потому что сила пружины может удерживать заготовку неограниченное время. Затем цилиндр освобождает заготовку при приложении гидравлического давления. Пружинные / гидравлические (стояночные) тормоза представляют собой еще одно распространенное применение цилиндров одностороннего действия с пружинным выдвижением.

Но самый распространенный тип цилиндра одностороннего действия использует возвратную пружину. В этой версии жидкость под давлением поступает в головку цилиндра, чтобы удлинить шток поршня. Когда жидкость вытекает из конца крышки, возвратная пружина воздействует на шток поршня, чтобы втянуть его. Автоматизация производства, особенно обработка материалов, является распространенным применением с использованием пневматических цилиндров с возвратной пружиной.

Стандартные конфигурации

Варианты конструкции цилиндров одностороннего и двустороннего действия основаны главным образом на том, как две торцевые крышки крепятся к цилиндру. Дополнительные варианты включают толщину стенок ствола и торцевых крышек, а также материалы конструкции.

Цилиндры со стяжными тягами имеют квадратные или прямоугольные торцевые крышки, прикрепленные к каждому концу цилиндра с помощью стержней, которые проходят через отверстия в углах торцевых крышек. Гайки, навинченные на конец каждой стяжки, крепят торцевые крышки к стволу. Статические уплотнения на стыке цилиндр/торцевая крышка предотвращают утечку. Существует ряд вариантов этой конструкции, в том числе использование более четырех стяжек на цилиндре или длинных болтов, ввинчивающихся в резьбовые отверстия в одной из торцевых крышек.

1. Цилиндры с рулевой тягой являются наиболее широко используемой конструкцией во всех гидравлических системах: промышленной и мобильной гидравлике и пневматике. Для базовой конструкции существуют отраслевые стандарты, но часто применяется множество вариаций, чтобы сделать цилиндры с поперечной рулевой тягой более легкими или компактными или обеспечить другие преимущества.

В большинстве промышленных цилиндров, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации, используется конструкция с поперечной тягой, которая обычно соответствует стандартам Национальной ассоциации гидравлических систем (NFPA). Эти стандарты устанавливают единообразие размеров, поэтому цилиндры разных производителей могут быть взаимозаменяемы. Однако следует соблюдать осторожность при замене баллонов, потому что, даже если он соответствует размерным стандартам NFPA, цилиндр может иметь собственные характеристики конкретного производителя, которых может не быть у другого производителя.

Сварные цилиндры имеют торцевые фланцы, приваренные к цилиндру, и концевые заглушки, прикрепленные к каждому фланцу. Торцевые крышки закреплены на месте болтами, которые проходят через отверстия в каждой торцевой крышке и вкручиваются в резьбовые отверстия на каждом концевом фланце. Эта конструкция легче и компактнее, чем стандартная конфигурация со стяжными тягами, что объясняет, почему сварные цилиндры находят широкое применение в мобильной технике.

В варианте этой конструкции каждая торцевая крышка ввинчивается в конец ствола. Эта конструкция, однако, обычно не может выдерживать такое высокое номинальное давление, как сварная, и ее труднее разобрать и собрать.

Цилиндры фрезерные (рис. 2) имеют фланцы, приваренные к концам гильз цилиндров с торцевыми крышками того же диаметра, что и фланцы. Болты крепят торцевые крышки к фланцам. Их конструкция аналогична конструкции сварных цилиндров, но цилиндры для прокатных работ имеют более толстые стенки цилиндра и в целом более тяжелую конструкцию.

2. Цилиндры для прокатных работ имеют фланцы, приваренные к обоим концам их цилиндра, с торцевой крышкой, прикрепленной болтами к каждому фланцу.

Большие мельничные цилиндры часто имеют стенку цилиндра, достаточно толстую для того, чтобы болты торцевой крышки можно было ввинтить непосредственно в стенку цилиндра. Как следует из названия, эти цилиндры изначально были разработаны для использования на сталелитейных заводах, литейных заводах и других тяжелых условиях эксплуатации.

Распространенные варианты

Наиболее распространенный тип цилиндра — одноштоковый, в котором длина штока почти равна длине цилиндра. Стержень выступает из крышки на конце стержня, чтобы передать генерируемое усилие на нагрузку. А двухштоковый цилиндр (рис. 3) имеет шток, прикрепленный к обеим сторонам поршня, при этом каждый шток проходит через торцевую крышку штока. Цилиндры с двойным штоком полезны для одновременного перемещения двух грузов, а также устраняют разницу в площади между стороной штока и пустой стороной поршня. При равных площадях (и объемах цилиндров) с обеих сторон поршня заданный поток создает одинаковые скорости выдвижения и втягивания.

3. Цилиндры с двойным штоком имеют поршневой шток, выступающий с обоих концов цилиндра. Это позволяет перемещать нагрузку с одного или обоих концов, а также устраняет проблему дифференциальной площади поршня, характерную для стандартных одноштоковых цилиндров.

Большинство телескопических цилиндров (рис. 4) одностороннего действия, хотя доступны версии двустороннего действия. Телескопические цилиндры содержат пять или более наборов трубок или ступеней, вставленных друг в друга. Каждая ступень оснащена уплотнениями и опорными поверхностями, которые действуют как гильза цилиндра и шток поршня. Доступны для удлинителей, превышающих 15 футов, большинство из них используются в мобильных приложениях, где доступное монтажное пространство ограничено. Длина телескопического цилиндра в сложенном состоянии может составлять всего одну пятую его длины в разложенном состоянии, но стоимость в несколько раз превышает стоимость стандартного цилиндра, который может создавать эквивалентную силу. Доступны модели, в которых все ступени выдвигаются одновременно или в которых сначала выдвигается самая большая ступень, а затем последовательно меньшая ступень.

4. Телескопические цилиндры имеют две или более ступени, которые при полном выдвижении могут производить ход, превышающий длину цилиндра в полностью втянутом состоянии.

Цилиндры Ram представляют собой особый тип цилиндра одностороннего действия, диаметр штока которого равен диаметру поршня. Используемые в основном для поддомкрачивания, гидроцилиндры должны быть одностороннего действия, поскольку во внутреннем объеме цилиндра нет давления для втягивания штока. Плунжерные цилиндры иногда называют плунжерными цилиндрами и чаще всего используются для короткоходовых двигателей. В большинстве из них не используются возвратные пружины, а используется сила тяжести или нагрузка для втягивания штока поршня.

Общая конструкция системы

Цилиндры и все компоненты в этом отношении должны быть легко доступны для облегчения установки и последующего обслуживания. Если фитинг не может быть проверен на герметичность без предварительного удаления, например, соседних трубопроводов, нет особого смысла беспокоиться об устранении незначительных утечек, которые могут возникнуть.

Считайте, что все компоненты и проводники жидкости системы эластичны: они будут изгибаться и изменять длину из-за изменений давления жидкости, температуры и напряжения. Эти изменения не являются незначительными. Импульс давления до 6000 фунтов на квадратный дюйм удлинит стальной цилиндр с 24-дюймовым диаметром. ход на 0,024 дюйма. Если цилиндр сделан из алюминия или чугуна, он может удлиниться примерно в 2–2,5 раза больше. Если это удлинение не было учтено в конструкции машины, система в конечном итоге даст течь, даже если использовалась новейшая технология фитингов. Если предыдущие установки постоянно протекали, примите это как явное доказательство того, что новый подход к проектированию будет полезен.

Устранение скачков давления

Как правило, гидравлические цилиндры должны иметь конструктивный коэффициент примерно 4:1 на основе производительности при номинальном давлении в системе. Однако отдельные производители могут рекомендовать более высокие или более низкие значения. Многие производители тяжелых цилиндров для мобильного оборудования указывают расчетный коэффициент 3:1. Напряжение 15 000 фунтов на квадратный дюйм при номинальном давлении в системе, с плавной работой системы и отсутствием импульсов давления считается консервативным. Скачки давления в системе, вызывающие напряжение в 30 000 фунтов на квадратный дюйм, часто не вызывают беспокойства, но при единичном напряжении в 30 000 фунтов на квадратный дюйм изменение размеров стали может составлять 0,001 дюйма/дюйм. длины. Для 30-дюймового. цилиндре, скачок давления такой интенсивности вызывает изменение длины почти на 1⁄32 дюйма. Изменения размеров нагруженных цилиндров или цилиндров, подвергающихся значительным изменениям температуры, могут еще больше ограничить допустимое рабочее давление.

Большие изменения размеров могут серьезно повлиять на рабочие характеристики и ожидаемый срок службы неметаллических уплотнений цилиндров.