За какво служат хидравличните цилиндри?

За да се задвижват ефективно работните машини, те имат нужда от цялостна изправност на системата, която осъществява линейното движение и предава силата към съответните компоненти. В основата на задвижващата технология стои хидравличния цилиндър.

Ето какво представлява хидравличният цилиндър, каква е неговата роля и за какво служи.

Какво представлява хидравличният цилиндър?

Изграждането на хидравлична система е невъзможно без наличието на цилиндър, който участва в задвижването на отделните работни компоненти на машината. Благодарение на него, чрез участието на вода или масло, енергията се преобразува в механична. Това преобразуване на енергията води до генериране на голяма мощност. Заради движението им те се наричат и линейни двигатели.

В основата на устройството стоят два основни компонента:

• тръба –  тя е затворена, като от едната страна е самото дъно, а от другата е цилиндрова глава. Чрез пръчката, която стърчи леко навън  от главата, се извършва връзката с буталото. Пръстените на буталото, което е запечатано, разделят камерата с по-ниско налягане от тази с по-високо, наричаща се горна, с голяма тяга. Съществуват и хидравлични цилиндри без бутален прът. Те са с по-малък размер, но запазват високата си ефективност;
• бутало – действието му се извършва еднопосочно, а за обратното движение се изисква сила на натиск. Структурата му е твърда, защото по време на задвижване, то винаги е под натиск.

Тези компоненти се използват за задвижване на съвременни превозни средства и машини, сред които платформи, самолети, кранове за повдигане, самосвали, цистерни. Спирачката на автомобила също може да бъде класифицирана по този начин.

Освен тези компоненти съществуват още: изпускателна уредба, уплътнение и буферно устройство.

Класификация на хидравличните цилиндри

Основно хидравличните цилиндри се класифицират в зависимост от своя дизайн и така се открояват еднодействащи и двойнодействащи модели. В зависимост от функциите им до голяма степен определят кой от двата модела е подходящ в конкретен случай. Те притежават специфични характеристики, които ги разграничава както по структура, така и по начин на действие:

• еднодействащи – при тази разновидност активното действие се извършва еднопосочно, които помагат на оборудването, използвано в промишлени сектори, да се задвижи. Натискането и издърпването се извършват от едно бутало. Маслото, използвано за преобразуването на хидравличната в механична енергия, преминава през един порт. То е под налягане и произтича от помпата. Те се разграничават на бутащи и теглещи, като първите позволяват на въздуха, навлизащ през отвора на цилиндъра, да избута буталото. При вторият тип избутването се извършва чрез маслото, което навлиза в интериорната структура. Често срещани и използвани са в мотокари и кранове;
• двойнодействащи – тук налягането протича двупосочно, за разлика от еднодействащите, при които е едностранно. Фитингът на маркуча за избутване е свързан с единия порт, а за придърпване с втория. При двойнодействащите цилиндри, мощността , която произтича при преобразуването на енергията, с помощта на маслото, спомага за извършването на удължаването и прибирането. При този тип силата е по-голяма, защото се генерира в двете посоки. Поради тази причина бутащите и теглещите цилиндри тук се обединяват в едно общо цяло и възможността за издърпване и натискане е обединена. Течността, която преминава под налягане се движи двустранно, което дава по-голям контрол върху движението на машината.

Предимства на хидравличните видовве

Еднодействащите и двойнодействащите хидравлични цилиндри се разграничават не само по структура и особености, но и по предимства, които всеки от видовете притежава. Най-правилният начин да прецените кой от двата типа е подходящ за вас, е да претеглите позитивите.

Информационните източници, като списание Инженеринг ревю, описват подробно тези устройства и предимствата, които притежават.

Еднодействащи модели

Основните предимства, които те притежават, са:

• по-малко разходи при работа – при монтаж или ремонтни дейности, еднодействащите варианти са по-изгодни според финансовото изражение;
• те имат компактна структура, по-малки са на размери и са подходящи за инсталиране при по-малко оборудване;
• за работата им е необходимо по-малко количество уплътнения;
• структурата им е по-опростена, както и ремонтните дейности, поради наличието на един порт;
• изискването за поддръжка е минимално, отново дължащо се на по-опростената структура и дизайн.

Като недостатъци може да се посочи необходимостта от постоянна вентилация, поради спецификата на устройството. Пружинният механизъм, намиращ се във вътрешността на хидравличния еднодействащ вариант, изисква изход към външната среда. Това от своя страна прави проникването на малки частици възможно, което да понижи производителността, качеството на работа или дори да предизвика повреда.

Двойнодействащи модели

Тяхната структура е по-усложнена, която носи със себе си както множество предимства, така и някои недостатъци. Позитивните страни са:

• не се изисква вентилация, за разлика от необходимостта при еднодействащите модели. По този начин се намаляват шансовете за попадане на частици, които да повредят компонента и неговия механизъм. Те са изолирани;
• хидравликата се характеризира като гъвкава;
• двупосочното налягане и наличието на два порта правят контрола на движението, избутването и натискането, лесно;
• конструкцията на двойнодействащите модели е направена по прецизен начин, което прави наличието на два порта отлична възможност за удължаването на експлоатационния срок;
• консумацията на електроенергия е по-ниска, което ги прави енергийно ефективни;
• мощността им е по-висока, както и контрола на действието.

Като техен недостатък може да бъде посочена невъзможността да бъдат използвани за по-малки оборудвания, защото не са компактни. Поради усложненото си действие, ремонтните дейности, както и самата им цена излиза с по-високо изражение, за разлика от еднодействащите варианти.