Выход штоков по обе стороны цилиндра увеличивает габа риты станка. Поэтому указанные цилиндры применяют в тех случаях, когда требуется одинаковая скорость в обоих направ лениях и если габариты силового цилиндра ничем не ограничи ваются.
В цилиндрах с односторонним штоком скорости перемещения будут различны. Если расход масла, поступающего в левую или правую полости, одинаков (см.
рис. 51, б и в), то
nD2
|
1 |
4 |
4 |
|
где yl7 v2 — скорости движения |
|
|||
поршня |
(цилиндра) при подаче |
|
||
масла в левую и правую по |
|
|||
лости. |
|
|
|
|
Отсюда |
|
3 : |
||
|
|
D2— d2 |
1 D2 * (46) |
|
|
|
D2 |
|
|
Диаметр штока обычно при |
|
|||
нимают в пределах (0,25-ь0,4)£), |
|
|||
что дает |
|
— = 0,94 -f- 0,84. |
Рис. 51. Схемы силовых цилиндров |
|
|
|
г>2 |
|
|
Данная схема установки си ловых цилиндров является наи
более распространенной, особенно в тех случаях, когда один из ходов ускоренный.
Особым подключением цилиндра с односторонним штоком мож но получить одинаковые скорости движения штока в обоих на правлениях (рис. 52, а). Для осуществления правого и левого хо-
Рис. 52. Схема включения цилиндра
дов штока, а вместе с ним и рабочего органа нужны различные объемы масла. При перемещении поршня вправо требуется боль ший объем масла, так как рабочая площадь поршня слева больше, чем справа. Если соединить обе полости между собой, то масло, вытесняемое из правой полости, поступит в левую, компенсируя тем самым недостающий объем. В правую полость цилиндра масло
подается от насоса в объеме Qn (рис. 52, б). Следовательно, ско рость поршня при движении справа налево
|
|
|
|
|
(47) |
Здесь F0 — площадь сечения |
поршня справа. |
|
|||
При движении поршня вправо со скоростью v2 в левую полость |
|||||
цилиндра необходимо подать объем масла |
|
||||
|
|
Q= |
F V2. |
(48) |
|
Здесь F — площадь сечения |
поршня слева. |
QH — |
|||
Пусть поршень движется вправо со скоростью у2. Е сли |
|||||
объем масла, нагнетаемого |
насосом, |
a Q0 — объем масла, |
вытес |
||
няемого из правой полости за этот же период времени, то |
|
||||
|
Q= Qu + Qo- |
т |
|||
Так как поршень движется со скоростью у2, объем вытесняе |
|||||
мого масла |
|
|
|
|
|
|
|
<?о = |
^ о - |
(50) |
|
Таким образом, |
на основании |
уравнений (48) — (50) |
насос |
||
должен подать в |
правую |
полость |
недостающий объем |
масла: |
|
Qn = Q -Q o = vt iF - Fob
Отсюда скорость поршня
Приравнивая правые части |
уравнений (47) и (51), получим |
F — F0 = F0 и FQ= 0,5F, т. е. |
скорость движения поршня (или |
цилиндра) в обоих направлениях одинакова при условии, если рабочая площадь сечения поршня со стороны штока равна по ловине площади сечения поршня.
Силовые цилиндры с сообщающимися полостями называют дифференциальными. Они с успехом применяются и в тех слу чаях, когда один из ходов нужно получить ускоренным, при этом уменьшают диаметр штока. Разделив уравнение (51) на уравне ние (47), получим
|
|
у2_ |
Fo _ D 2— d2 _ D 2 , |
|
|
|||
|
|
vi |
F — FG |
d2 |
d2 le |
|
|
|
Если принять |
d = |
0,3Z), |
как для |
обычных |
цилиндров, |
то |
||
v2: ^1 ^ 1 0 , |
т. е. |
скорость |
движения поршня вправо в 10 |
раз |
||||
превзойдет |
скорость |
его |
перемещения |
влево. |
Следовательно, |
|||
при подаче насосом постоянного объема масла можно получить медленный рабочий ход (см. рис. 52, б) и ускоренный обратный (см. рис. 52, а).
Нормализованный силовой цилиндр (рис. 53) состоит из сталь ной гильзы 1 и кронштейнов 2, 3, с помощью которых закрепляют цилиндр. Крышки 4 и 5 крепятся винтами к кронштейнам 2 и 3.
6 7
Рис. 53. Силовой цилиндр
Уплотнительные кольца 6 обеспечивают герметичность соединения корпуса цилиндра с крышками. На штоке 7 установлен поршень 8. Уплотнение поршня 8 может осуществляться с помощью чугун ных поршневых колец 9, колец и манжет из маслостойкой резины или кожи.
§ 8. КОНТРОЛЬНО-РЕГУЛИРУЮЩАЯ АППАРАТУРА
Аппаратура для контроля и регулирования давления масла. Данная аппаратура предназначена для защиты гидросистем от перегрузки, поддержания определенного давления, отвода из гидросистем лишнего ко личества масла, разгрузки систем от давления в слу чаях, когда расход жидко сти не используется.
На рис. 54 показан на порный золотник. В рас точке корпуса! установлен золотник 2. При помощи пружины 3 он прижимает ся к крышке 4 и занимает такое положение, при ко тором камеры 5 и 6 разоб щены. Масло подводится к камере 6, а отсюда одно
временно через отверстия 7 — 9 в камеру 10. Рабочая площадь золотника со стороны камеры 10 больше, поэтому масло стремит ся переместить золотник вправо. Его давление уравновешивается
пружиной 3. Когда давление в гидросистеме возрастает, золот ник, сжимая пружину, перемещается вправо, соединяет камеры 5 и 6, открывая путь маслу на слив.
При больших давлениях и расходах масла для уменьшения усилий и размеров пружины применяют предохранительные кла паны с переливным золотником (рис. 55). В расточке корпуса 9 установлен золотник 8, над которым расположен шариковый предохранительный клапан. Шарик 11 пружиной 10 прижима
|
ется |
к седлу 14. Масло под |
|||||
|
водится в камеру 4 и через |
||||||
|
отверстие 3 в камеру 2; через |
||||||
|
отверстия 6 и 19 в камеру 18 |
||||||
|
и далее через отверстия 7 и 17 |
||||||
|
в камеру 1. Так как камеры |
||||||
|
сообщаются, |
давление в них |
|||||
|
одинаково |
|
и |
золотник |
при |
||
|
жимается |
вниз собственным |
|||||
|
весом и слабой пружиной 16. |
||||||
|
При |
повышении |
давления в |
||||
|
камере 1 шарик 11 подни |
||||||
|
мается, и масло из камеры 1 |
||||||
|
через каналы 13, 12 и 15 по |
||||||
|
ступает на слив. В резуль |
||||||
|
тате этого давление в ка |
||||||
|
мере 1 резко падает. На пути |
||||||
|
масла из камеры 18 в ка |
||||||
|
меру 1 имеется демпфер 7 |
||||||
|
(пробка с малым отверстием), |
||||||
|
создающий |
|
гидравлическое |
||||
|
сопротивление, |
и давление |
|||||
|
масла в камерах 2 и 18 под |
||||||
|
нимает золотник вверх, а ка |
||||||
Рис. 55. Предохранительный клапан |
меры |
4 |
и |
|
5, |
соединяясь, |
|
с переливным золотником |
открывают |
путь |
маслу |
на |
|||
слив. Таким образом, на пере грузку реагирует шариковый клапан, а излишки масла сбрасы вает золотник. После снижения давления пружина 16 возвращает золотник, а пружина 10 — шарик в первоначальное положение.
В практике применяют устройства, которые, реагируя на по вышение давления, замыкают или размыкают электроконтакты переключателей, включенных в сеть различных исполнительных механизмов и устройств. Такие устройства называются реле давления (рис. 56). В нижней половине корпуса 1 при помощи кольца 2 закреплена мембрана 3. Внутри кольца 2 на мембране установлена шайба 4, к которой с помощью пружины через седло 5 прижат рычаг 6. На правом конце рычага имеется винт, упираю щийся в кнопку переключателя 7 Масло подводится к отверстию 8.