Vad är en hydraulcylinder?

vad är hydraulcylindrar? Hydraulcylindrar finns överallt omkring oss, vi ser dem i vårt dagliga liv hela tiden utan att kanske ens inse om vi inte specifikt uppmärksammar: i grävmaskiner, lastbilar, gaffeltruckar, traktorer, flygplattformar, gruvutrustning – du heter det. Hydraulcylinder är en av de fyra huvudkomponenterna i ett hydraulsystem, medan hydraulsystem är en teknik där vätska, oftast hydraulolja, används för att flytta energi från en motor till ett ställdon: oftast en hydraulcylinder.

hydraulcylinder är en del av maskinens hydrauliska system. Enkelt sagt, hydraulcylinder är ett hydrauliskt ställdon som skapar linjär rörelse genom att omvandla den hydrauliska energin tillbaka till en mekanisk rörelse. Hydraulcylinder kan jämföras med en muskel; med maskinens hydraulsystem skapar det rörelsen-därför är det som en muskel.

i den hydrauliska överföringen är mediet flytande, vanligtvis olja, av vilket vi också talar om denna text. Det grundläggande begreppet hydraulik är att när kraftmaskinen roterar pumpen bildas ett volymflöde (volymen vätska som passerar genom tvärsnittet per tidsenhet, vilken enhet i SI är m3/s). Trycket i det hydrauliska systemet bestäms av den belastning som orsakas antingen med cylindern eller ventilen som sedan motstår flödet av vätskeflödet som orsakas av hydraulpumpen.

trycket sprider sig jämnt i alla riktningar i systemet och påverkar alla hydrauliska systemets slutna utrymmen jämnt; denna effekt kallas Pascals lag.

så genereras trycket när kraften påverkar objektets yta. När kraften är uppdelad med area, får vi trycket enligt följande:

p= F / a

(där: F = kraft, a = area, p = Tryck = pascal )

så, cylinderns hydrauliska energi omvandlas tillbaka till en mekanisk rörelse. När trycket kommer till kammare a trycker stången ut och därför trycker kraften ut (F = p X A1). Som motrörelse i en dubbelverkande cylinder när trycket kommer till kammare B, återgår stången in och även kraften tillbaka i (F = p X A2)

Exempelillustration: ett illustrerat tvärsnitt av en Dubbelverkande hydraulcylinder.

enkelverkande eller Dubbelverkande hydraulcylinder?

det finns enkelverkande och dubbelverkande hydraulcylindrar. Som det kan härledas från namnet fungerar de enkelverkande cylindrarna endast i en riktning; hydraulik flyttar stången till en riktning och motrörelsen sker av sig själv eller av en mekanisk struktur eller av en yttre belastning. I en enkelverkande cylinder kanske det inte finns någon kolv alls, bara en kolvstång och oljetryckseffekten på kolvstångens tvärområde som får den att röra sig utåt. En gaffeltruck är ett exempel där enkelverkande hydraulcylindrar används.

dubbelverkande hydraulcylindrar arbetar i två riktningar; cylindern flyttas till två riktningar med hydraulik som fram och tillbaka eller ut och in. Kolven separerar kammaren och när oljetrycket påverkar kolven flyttar kolven stången-oljeeffekterna till kolvens fram-eller baksida (exempel illustration 2) – när cylinderstången rör sig i båda riktningarna. Dubbelverkande cylindrar används till exempel i grävmaskinens bommar; grävmaskinens coop behöver flyttas fram och tillbaka och dessa båda rörelser kräver en stor mängd kraft.

en dubbelverkande hydraulcylinders struktur illustreras på bilden nedan:

sälarnas uppgift är att hålla oljan på rätt plats; i fallet med en hydraulcylinder måste oljan stanna i rätt kamrar. Det finns olika typer av sälar. Till exempel placeras en O-ring eller annan typ av trycktätning i ett spår: när oljan strömmar trycker oljetrycket tätningen till den andra änden av spåret och tätningen komprimeras och pressar till tätningsytorna och förhindrar att oljan läcker passera den. Alla trycktätningar fungerar med samma princip. En O-ring är den enklaste tätningen som finns i en hydraulcylinder.

olika hydrauliska funktioner kan integreras i hydraulcylindrar. Till exempel kan hydrauliska komponenter inklusive flödes -, lastkontroll-eller tryckventiler integreras i cylindern.

olika typer av sensorer kan också integreras i cylindern; olika typer av positions-och tryckgivare kan berätta om tröttheten cylindern står inför och de ger också exakt information om trycket inuti cylindern. Enligt positionsinformationen kan cylinderns hastighet beräknas medan trycksensorn ger information om cylinderns kraft. Om det finns sensorer integrerade i cylindern, med Hydrolines teknik LEO, är det möjligt att beräkna cylinderns erfarenhet och jämföra den med cylinderns teoretiska livslängd. Läs mer om LEO här.

– Toni Huttunen, Designchef, Hydrolin