Was ist ein Hydraulikzylinder?

Was sind Hydraulikzylinder? Hydraulikzylinder sind überall um uns herum, wir sehen sie ständig in unserem täglichen Leben, ohne es vielleicht zu merken, wenn wir nicht speziell darauf achten: in Baggern, Lastwagen, Gabelstaplern, Traktoren, Arbeitsbühnen, Bergbaumaschinen – Sie nennen es. Der Hydraulikzylinder ist eine der vier Hauptkomponenten eines Hydrauliksystems, während das Hydrauliksystem eine Technologie ist, bei der Flüssigkeit, am häufigsten Hydrauliköl, verwendet wird, um Energie von einem Motor zu einem Aktuator zu bewegen: am häufigsten ein Hydraulikzylinder.

Hydraulikzylinder ist ein Teil des Hydrauliksystems einer Maschine. Einfach gesagt, ist Hydrozylinder ein hydraulischer Auslöser, der lineare Bewegung verursacht, indem er die hydraulische Energie zurück in eine mechanische Bewegung umwandelt. Hydraulikzylinder kann mit einem Muskel verglichen werden; mit dem Hydrauliksystem der Maschine erzeugt es die Bewegung – daher ist es wie ein Muskel.

Im Hydraulikgetriebe ist das Medium flüssig, normalerweise Öl, von dem wir auch über diesen Text sprechen. Das Grundkonzept der Hydraulik besteht darin, dass beim Drehen der Kraftmaschine die Pumpe ein Volumenstrom gebildet wird (das Flüssigkeitsvolumen, das pro Zeiteinheit durch den Querschnitt fließt, dessen Einheit im SI m ist3 / s). Der Druck des Hydrauliksystems wird durch die Last bestimmt, die entweder mit dem Zylinder oder dem Ventil verursacht wird, das dann dem durch die Hydraulikpumpe verursachten Fluss des Flüssigkeitsstroms widersteht.

Der Druck verteilt sich gleichmäßig in jede Richtung im System und wirkt sich gleichmäßig auf die Oberflächen aller geschlossenen Räume des Hydrauliksystems aus; Dieser Effekt wird Pascalsches Gesetz genannt.

Der Druck wird also erzeugt, wenn die Kraft auf die Oberfläche des Gegenstands wirkt. Wenn die Kraft durch die Fläche geteilt wird, erhalten wir den Druck wie folgt:

p= F/A

(wobei: F = Kraft, A = Fläche, p = Druck = Pascal )

Die hydraulische Energie des Zylinders wird also wieder in eine mechanische Bewegung umgewandelt. Wenn der Druck in die Kammer A kommt, drückt die Stange heraus und damit die Kraft (F = p x A1). Als Gegenbewegung in einem doppeltwirkenden Zylinder, wenn der Druck in die Kammer B kommt, zieht sich die Stange zurück und auch die Kraft zieht sich zurück (F = p x A2)

Beispieldarstellung: ein dargestellter Querschnitt eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders.

Einfachwirkender oder doppeltwirkender Hydraulikzylinder?

Es gibt einfachwirkende und doppeltwirkende Hydraulikzylinder. Wie aus dem Namen hervorgeht, arbeiten die einfachwirkenden Zylinder nur in eine Richtung; Die Hydraulik bewegt die Stange in eine Richtung und die Gegenbewegung erfolgt von selbst oder durch eine mechanische Struktur oder durch eine äußere Last. In einem einfachwirkenden Zylinder gibt es möglicherweise überhaupt keinen Kolben, nur eine Kolbenstange und der Öldruck wirken auf den Querbereich der Kolbenstange, wodurch sie sich nach außen bewegt. Ein Gabelstapler ist ein Beispiel, in dem einfachwirkende Hydraulikzylinder verwendet werden.

Doppeltwirkende Hydraulikzylinder arbeiten in zwei Richtungen; Der Zylinder wird in zwei Richtungen mit Hydraulik wie in hin und her oder aus und in bewegt. Der Kolben trennt die Kammer, und wenn der Öldruck auf den Kolben wirkt, bewegt der Kolben die Stange – das Öl wirkt auf die Vorder– oder Rückseite des Kolbens (Beispiel 2) -, wenn sich die Zylinderstange in beide Richtungen bewegt. Doppeltwirkende Zylinder werden beispielsweise in Baggerauslegern verwendet; Der Stall des Baggers muss hin und her bewegt werden, und diese beiden Bewegungen erfordern eine große Kraft.

Die Struktur eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders ist im folgenden Bild dargestellt:

Die Aufgabe der Dichtungen ist es, das Öl an der richtigen Stelle zu halten; Im Falle eines Hydraulikzylinders muss das Öl in den richtigen Kammern bleiben. Es gibt verschiedene Arten von Dichtungen. Zum Beispiel werden ein O-Ring oder eine andere Art Druckdichtung in eine Nut gesetzt: wenn das Öl fließt, drückt der Öldruck die Dichtung zum anderen Ende der Nut und die Dichtung wird zusammengedrückt und drückt auf die Dichtflächen und verhindert, dass das Öl austritt. Alle Druckdichtungen arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Ein O-Ring ist die einfachste Dichtung, die es in einem Hydraulikzylinder gibt.

Verschiedene Hydraulikfunktionen können in Hydraulikzylinder integriert werden. Beispielsweise können hydraulische Komponenten wie Durchfluss-, Laststeuerungs- oder Druckventile in den Zylinder integriert werden.

Verschiedene Arten von Sensoren können auch in den Zylinder integriert werden; verschiedene Arten von Positions- und Drucksensoren können über die Ermüdung des Zylinders informieren und sie geben auch genaue Informationen über den Druck im Inneren des Zylinders. Anhand der Positionsinformationen kann die Geschwindigkeit des Zylinders berechnet werden, während der Drucksensor Informationen über die Kraft des Zylinders liefert. Wenn Sensoren in den Zylinder integriert sind, ist es mit der Technologie LEO von Hydroline möglich, die Erfahrung des Zylinders zu berechnen und mit der theoretischen Lebensdauer des Zylinders zu vergleichen. Erfahren Sie hier mehr über LEO.

-Toni Huttunen, Konstruktionsleiter, Hydroline