Cilindro idraulico: principio di funzionamento, dispositivo e applicazione

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Cilindro idraulico: principio di funzionamento, dispositivo e applicazione
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Questo dispositivo in senso generale è un motore volumetrico con movimenti alternati o alternati. I principi di funzionamento del cilindro idraulico sono ampiamente utilizzati nell'industria aerospaziale, aeronautica, stradale, nonché nelle macchine di sollevamento e trasporto e nell'industria del movimento terra. Il meccanismo ha trovato applicazione in una varietà di apparecchiature, comprese le presse per stampaggio e le macchine per il taglio dei metalli.

Descrizione dispositivo

Se consideriamo il caso più semplice, allora possiamo dire che un cilindro idraulico è un manicotto a forma di tubo cilindrico con una superficie interna che ha subito un'attenta lavorazione. All'interno del dispositivo è presente uno speciale pistone con polsini a forma di guarnizioni in gomma. Questi ultimi servono a garantire che il fluido di lavoro non scorra attraverso le cavità divise del cilindro. Durante il funzionamento vengono utilizzati oli minerali speciali. Il dispositivo e il principio di funzionamento del cilindro idraulico implicano l'alimentazione di fluido nella cavità. Il pistone riceve una certa pressione e inizia a muoversi.

La corretta selezione di un dispositivo richiede la conoscenza di alcunicaratteristiche importanti. Innanzitutto è necessario selezionare il diametro del pistone appropriato, ovvero il valore della forza di spinta o trazione del cilindro idraulico. Un ruolo significativo è svolto anche dal valore del diametro dell'asta. Questo parametro viene selezionato in base alla capacità di carico richiesta e al livello di carico dinamico. Se il valore è selezionato in modo errato, l'asta potrebbe piegarsi durante il funzionamento. La corsa del pistone, a sua volta, influisce sulla direzione di movimento del corpo di lavoro e sull'ingombro del dispositivo nello stato aperto. Una volta assemblato, le dimensioni sono determinate dalle distanze lungo i centri. Il metodo di montaggio del cilindro idraulico dipende dal suo design.

Il dispositivo e il principio di funzionamento del cilindro idraulico
Il dispositivo e il principio di funzionamento del cilindro idraulico

Principio generale di funzionamento

La forza del pistone attraverso lo stelo viene trasmessa alla superficie lucidata dello stelo. La direzione corretta è determinata usando il grundbuksa. I processi di alimentazione e scarico del fluido di lavoro nel cilindro avvengono attraverso due coperchi fissati nel manicotto. Inoltre, lo stelo ha un sigillo di diversi polsini. Il primo serve a prevenire la fuoriuscita del fluido di lavoro dal cilindro idraulico e il secondo raccoglie lo sporco che penetra all'interno. Il meccanismo mobile e l'asta filettata sono collegati da una parte speciale o occhiello, che fornisce il fissaggio mobile del corpo dell'unità.

Ci sono due principi fondamentali di funzionamento del cilindro idraulico: controllato da una valvola idraulica o dovuto a determinati mezzi per regolare l'azionamento idraulico. Allo stesso tempo, tutti i meccanismi operativi sono realizzati con maggiore resistenza eaffidabilità. Elementi strutturali come un cilindro e un'unità di controllo funzionano a pressioni elevate fino a 32 MPa. Per comprendere meglio i meccanismi d'azione di tali aggregati, si dovrebbero considerare le loro principali varietà attuali.

Applicazione e principio di funzionamento del cilindro idraulico
Applicazione e principio di funzionamento del cilindro idraulico

Cilindri idraulici a semplice effetto

In tali dispositivi, lo stelo viene esteso dalla pressione del fluido di lavoro nella cavità del pistone. Il ritorno alla posizione iniziale viene effettuato dalla forza della molla. Se confrontato con il principio di funzionamento di un cilindro idraulico a doppia faccia, si può notare una sfumatura importante. A parità di altre condizioni, la forza in un'unità unilaterale è inferiore. Ciò è dovuto al fatto che la corsa diretta dello stelo implica la necessità di vincere la forza elastica della molla nel meccanismo in questione.

Un normale martinetto può servire come esempio lampante di cilindro idraulico a semplice effetto. In questo caso, la molla viene utilizzata come elemento di ritorno principale. Tuttavia, in alcuni casi non è affatto necessario utilizzare questa parte. Ad esempio, il ritorno può avvenire a causa della gravità del carico sollevato, di un' altra unità o per mezzo di un meccanismo di azionamento.

principio di funzionamento di un cilindro idraulico unidirezionale
principio di funzionamento di un cilindro idraulico unidirezionale

Cilindri idraulici a doppio effetto

Qui, anche il fluido di lavoro crea pressione sull'asta. Poiché viene selezionata la cavità del cilindro idraulico, rispettivamente, pistone o stelo. La corsa in avanti è in grado di creare più forza, ma la velocità di movimento del fluido di lavoro è inferiore. Inmovimento inverso, l'immagine è esattamente l'opposto.

Questo principio di funzionamento di un cilindro idraulico a doppio effetto si basa sulla differenza nelle aree a cui viene applicata direttamente la forza di pressione del fluido di lavoro. Tali dispositivi sono onnipresenti, ad esempio, durante il sollevamento e l'abbassamento delle lame sulla maggior parte dei bulldozer. Il ruolo principale è svolto dall'effettiva area della sezione trasversale.

Il principio di funzionamento di un cilindro idraulico a doppio effetto
Il principio di funzionamento di un cilindro idraulico a doppio effetto

Funzionamento delle serrature idrauliche

Il design di questo elemento si basa sul tipo di cilindro idraulico. Un dispositivo unidirezionale è caratterizzato dalla presenza di una sede, un elemento di intercettazione e comando a forma di sfera, un pistone con spintore e una molla. Il principio di funzionamento del cilindro idraulico e del suo blocco è che in assenza di pressione nella linea di controllo, il fluido di lavoro scorre da un canale all' altro, spostando così la sfera. Tuttavia, il movimento inverso non si verifica, perché sotto l'azione del flusso, l'elemento di intercettazione e controllo è saldamente premuto contro il sedile. Se c'è pressione nella linea di controllo, il fluido di lavoro si muove liberamente tra i due canali.

In un doppio blocco idraulico, due valvole di ritegno sono combinate contemporaneamente. Si trovano nello stesso alloggiamento in modo che la linea di controllo di ciascuno di essi sia collegata all'ingresso dell' altro. Il principio di funzionamento del blocco idraulico del cilindro idraulico in questo caso si basa sul fatto che il fluido di lavoro si muove nella direzione opposta solo se c'è pressione nel vano. Allo stesso tempo, ciascuno didue lati del meccanismo funzionano indipendentemente.

Il principio di funzionamento del blocco idraulico del cilindro idraulico
Il principio di funzionamento del blocco idraulico del cilindro idraulico

Opzioni di design

Tra i tipi principali ci sono dispositivi a pistone, a pistone e telescopici. Il principio di funzionamento di un cilindro idraulico dello stantuffo prevede l'alimentazione di un fluido di lavoro nella cavità, dove lo stantuffo inizia il suo spostamento a causa dell'azione dell'aumento della pressione. L'unità è in grado di tornare al suo stato originale per effetto di una forza esterna sull'estremità dell'asta.

I cilindri idraulici a pistone sono i più comuni. La principale differenza tra tali dispositivi e quelli a stantuffo è la capacità di creare una forza di spinta o trazione. La cavità dello stelo comunica con l'atmosfera attraverso lo sfiato, tuttavia polvere e particelle di sporco non entrano nella superficie di lavoro.

Il principio di funzionamento del cilindro idraulico telescopico
Il principio di funzionamento del cilindro idraulico telescopico

Cilindri idraulici telescopici

Questi dispositivi hanno preso il nome dalla loro somiglianza con telescopi o cannocchiali. La versatilità di questi cilindri idraulici consente l'utilizzo di meccanismi sia unilaterali che bilaterali nella loro base. Più comunemente usato per il sollevamento e l'abbassamento di cassoni di autocarri con cassone rib altabile. I principi di funzionamento di un cilindro idraulico telescopico richiedono una corsa del pistone ampia con ingombri del dispositivo stesso relativamente ridotti.

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