mikä on hydraulisylinteri?

mitä hydraulisylinterit ovat? Hydraulisylinterit ovat kaikkialla ympärillämme, näemme niitä jokapäiväisessä elämässämme koko ajan ilman, että ehkä edes tajuamme, jos emme erityisesti kiinnitä huomiota: kaivinkoneissa, kuorma – autoissa, trukeissa, traktoreissa, antennialustoilla, kaivoslaitteissa-mitä tahansa. Hydraulisylinteri on yksi hydraulijärjestelmän neljästä pääkomponentista, kun taas hydraulijärjestelmä on tekniikka, jossa nestettä, yleisimmin hydrauliöljyä, käytetään energian siirtämiseen moottorista toimilaitteeseen: tavallisimmin hydraulisylinteriin.

hydraulisylinteri on osa koneen hydraulijärjestelmää. Yksinkertaisesti sanottuna hydraulisylinteri on hydraulinen toimilaite, joka luo lineaarista liikettä muuntamalla hydraulienergian takaisin mekaaniseksi liikkeeksi. Hydraulisylinteriä voi verrata lihakseen; koneen hydraulijärjestelmällä se luo liikkeen – siis se on kuin lihas.

Hydraulisessa voimansiirrossa väliaineena on neste, yleensä öljy, josta puhutaan myös tässä tekstissä. Hydrauliikan peruskäsite on, että kun voimakone pyörittää pumppua, muodostuu tilavuusvirta (poikkileikkauksen läpi kulkevan nesteen tilavuus aikayksikköä kohti, jonka yksikkö SI: ssä on m3/s). Hydraulijärjestelmän paine määräytyy joko sylinterin tai venttiilin aiheuttaman kuormituksen mukaan, joka sitten vastustaa hydraulipumpun aiheuttaman nestevirran virtausta.

paine leviää tasaisesti järjestelmän jokaiseen suuntaan ja vaikutukset kaikkien hydraulijärjestelmän suljettujen tilojen pintoihin tasaisesti; tätä ilmiötä kutsutaan Pascalin laiksi.

eli paine syntyy, kun voima vaikuttaa kohteen pintaan. Kun voima jaetaan pinta-alan kanssa, saamme paineen seuraavasti:

p= F / a

(jossa: F = voima, a = pinta-ala , p = paine = pascal )

sylinterin hydraulinen energia muuttuu takaisin mekaaniseksi liikkeeksi. Kun paine tulee kammioon A, sauva työntyy ulos ja siksi voima työntyy ulos (F = p x A1). Kaksitoimisen sylinterin vastaliikkeenä paineen tullessa kammioon B sauva vetäytyy sisään ja myös voima vetäytyy sisään (F = P x A2)

esimerkki: kaksitoimisen hydraulisylinterin kuvitettu poikkileikkaus.

yksi-vai kaksitoiminen hydraulisylinteri?

on yksi-ja kaksitoimisia hydraulisylintereitä. Kuten nimestä voi päätellä, yksitoimiset sylinterit toimivat vain yhteen suuntaan; Hydrauliikka siirtää tankoa yhteen suuntaan ja vastaliike tapahtuu itsestään tai mekaanisen rakenteen tai ulkoisen kuorman vaikutuksesta. Yksitoimisessa sylinterissä ei välttämättä ole mäntää lainkaan, vain männänvarsi ja öljynpainevaikutus Männänvarren poikkipinta-alaan, joka saa sen liikkumaan ulospäin. Trukki on yksi esimerkki, jossa käytetään yksitoimisia hydraulisylintereitä.

kaksitoimiset hydraulisylinterit toimivat kahteen suuntaan; sylinteriä siirretään kahteen suuntaan hydrauliikalla kuten edestakaisin tai ulos ja sisään. Mäntä erottaa kammion ja kun öljynpaine vaikuttaa mäntään, mäntä liikuttaa tankoa-öljytehosteet männän eteen tai taakse (esim.kuva 2) – sylinteritangon liikkuessa molempiin suuntiin. Kaksitoimisia sylintereitä käytetään esimerkiksi kaivinkoneen puomeissa; kaivinkoneen Coopia on liikuteltava edestakaisin ja molemmat liikkeet vaativat paljon voimaa.

kaksitoimisen Hydraulisylinterin rakenne on havainnollistettu alla olevassa kuvassa:

tiivisteiden tehtävänä on pitää öljy oikeassa paikassa; hydraulisylinterin tapauksessa öljyn on pysyttävä oikeissa kammioissa. Hylkeitä on erilaisia. Uraan sijoitetaan esimerkiksi O-rengas tai muu painetiiviste: öljyn virratessa öljynpaine työntää tiivisteen uran toiseen päähän ja tiiviste puristuu ja painuu tiivistyspinnoille ja estää öljyn vuotamisen sen läpi. Kaikki painetiivisteet toimivat samalla periaatteella. O-rengas on yksinkertaisin tiiviste mitä hydraulisylinterissä on.

hydraulisylintereihin voidaan integroida erilaisia hydraulitoimintoja. Sylinteriin voidaan integroida esimerkiksi hydraulisia komponentteja, kuten virtaus -, kuormansäätö-tai paineventtiilejä.

sylinteriin voidaan integroida myös erilaisia antureita; erilaiset asento-ja paineanturit voivat kertoa sylinterin kohtaamasta väsymyksestä ja ne antavat myös tarkkaa tietoa sylinterin sisäisestä paineesta. Sijaintitietojen mukaan sylinterin nopeus voidaan laskea, kun taas Paineanturi antaa tietoa sylinterin voimasta. Jos sylinteriin on integroitu sensoreita Hydrolinen LEO-tekniikalla, on mahdollista laskea sylinterin kokemus ja verrata sitä sylinterin teoreettiseen elinikään. Lue lisää Leosta täältä.

– Toni Huttunen, Suunnittelupäällikkö, Hydroline