Apa itu silinder hidrolik?
Silinder hidrolik adalah aktuator hidrolik yang mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik dan melakukan gerakan bolak-balik linier (atau gerakan mengayun). Strukturnya sederhana dan pengoperasiannya dapat diandalkan. Bila digunakan untuk mencapai gerakan bolak-balik, perangkat perlambatan dapat dihilangkan, tidak ada celah transmisi, dan gerakannya halus, sehingga banyak digunakan di berbagai sistem hidrolik mekanis. Gaya keluaran silinder hidrolik sebanding dengan luas efektif piston dan perbedaan tekanan antara kedua sisi;
Struktur silinder hidrolik
Silinder hidrolik biasanya terdiri dari penutup ujung belakang, silinder, batang piston, rakitan piston, penutup ujung depan dan bagian utama lainnya; Untuk mencegah kebocoran oli di luar silinder hidrolik atau dari ruang bertekanan tinggi ke ruang bertekanan rendah, dipasang alat penyegel antara silinder dan penutup ujung, piston dan batang piston, piston dan silinder, batang piston dan penutup ujung depan, dan alat tahan debu juga dipasang di luar penutup ujung depan; Untuk mencegah piston membentur kepala silinder ketika kembali dengan cepat ke akhir langkah, ujung silinder hidrolik juga dilengkapi dengan alat penyangga; Terkadang diperlukan alat pembuangan.
Perakitan blok silinder
Rongga penyegelan yang dibentuk oleh rakitan silinder dan rakitan piston terkena tekanan oli, sehingga rakitan silinder harus memiliki kekuatan yang cukup, akurasi permukaan yang tinggi, dan penyegelan yang andal.
(1) Sambungan tipe flensa, struktur sederhana, pemrosesan mudah, sambungan andal, tetapi ujung silinder harus memiliki ketebalan dinding yang cukup untuk memasang baut atau sekrup, ini adalah bentuk sambungan yang umum digunakan.
(2) Sambungan setengah cincin, dibagi menjadi dua bentuk sambungan yaitu sambungan setengah cincin luar dan sambungan setengah cincin dalam. Proses penyambungan ring bagus, andal, dan strukturnya kompak, namun melemahkan kekuatan silinder. Penerapan sambungan cincin sangat umum, dan sering digunakan pada sambungan silinder pipa baja mulus dan tutup ujung.
(3) sambungan berulir, ada dua jenis sambungan ulir eksternal dan sambungan ulir internal, yang dicirikan oleh ukurannya yang kecil, ringan, dan struktur kompak, tetapi struktur ujung silindernya rumit; Bentuk sambungan ini umumnya digunakan untuk acara-acara yang membutuhkan ukuran kecil dan ringan.
(4) Sambungan tie rod memiliki struktur yang sederhana, proses yang baik, dan keserbagunaan yang kuat, tetapi volume dan berat penutup ujung lebih besar, dan tie rod akan meregang lebih lama setelah diberi tekanan, sehingga mempengaruhi efeknya. Hanya cocok untuk silinder hidrolik bertekanan sedang dan rendah dengan panjang kecil.
(5) Sambungan las, kekuatan tinggi, pembuatan sederhana, tetapi mudah menyebabkan deformasi silinder selama pengelasan.
Bentuk dasar kerja silinder hidrolik:
Aksi ganda standar: pergerakan daya di kedua arah, dan digunakan di sebagian besar aplikasi:
Silinder kerja-tunggal: Bila daya dorong hanya diperlukan pada satu arah, silinder kerja-tunggal dapat digunakan;
Silinder kembar: Ketika perpindahan yang sama diperlukan pada kedua sisi piston, atau ketika beban dipasang pada masing-masing ujungnya, ketika menguntungkan secara mekanis, ujung tambahan dapat digunakan untuk memasang bubungan untuk mengoperasikan sakelar langkah, dll.
Silinder kerja tunggal-pengembalian pegas: Biasanya terbatas pada silinder langkah pendek dan sangat kecil yang digunakan untuk menahan dan menjepit. Panjang yang dibutuhkan untuk mengakomodasi pegas yang kembali membuatnya menjadi gangguan saat diperlukan perjalanan jauh;
Silinder kerja tunggal tipe pendorong: hanya satu ruang aliran, silinder jenis ini biasanya dipasang secara vertikal, beban mengatur ulang retraksi silinder, disebut juga "silinder perpindahan", dan praktis untuk perjalanan jauh;
Silinder teleskopik multistage: hingga 4 selongsong, lebih pendek dari silinder standar. Ada yang single action atau double action, harganya lebih mahal dari silinder standar, biasanya digunakan untuk ruang pemasangan yang kecil, namun membutuhkan kesempatan pukulan yang lebih besar.
Silinder tandem: Kaki silinder tandem terdiri dari dua silinder yang dipasang secara koaksial, piston kedua silinder dihubungkan oleh batang piston yang sama, dan segel batang disusun di depan kedua silinder sehingga setiap silinder dapat berfungsi ganda ketika lebar atau tinggi pemasangan dibatasi. Silinder tandem dapat meningkatkan output;
Silinder ganda: Silinder ganda terdiri dari dua silinder yang dipasang secara koaksial. Kedua piston tidak terhubung. Segel batang disusun di antara dua silinder sehingga masing-masing silinder dapat berfungsi ganda, dan kedua silinder dapat dipasang pada batang piston (seperti yang ditunjukkan) atau saling-ke-belakang. Biasanya digunakan untuk memberikan pekerjaan tiga posisi.
Prinsip kerja silinder hidrolik
Prinsip kerja dan analisis struktur satu set lengkap silinder hidrolik (Demonstrasi animasi)
Prinsip transmisi hidrolik - dengan oli sebagai media kerjanya, pergerakan disalurkan melalui perubahan volume penyegelan, dan daya disalurkan melalui tekanan di dalam oli.
1. Bagian tenaga mengubah energi mekanik penggerak mula menjadi energi tekanan oli (energi hidrolik). Misalnya: pompa hidrolik.
2..Bagian eksekutif - pompa hidrolik memasukkan energi tekanan oli menjadi energi mekanik untuk menggerakkan mekanisme kerja. Misalnya: silinder hidrolik, motor hidrolik.
3. Bagian kontrol - digunakan untuk mengontrol dan mengatur tekanan oli, aliran, dan arah aliran. Misalnya: katup pengatur tekanan, katup pengatur aliran, dan katup pengatur arah.
4. Bagian bantu - tiga bagian pertama dihubungkan membentuk suatu sistem, yang berperan sebagai penyimpanan minyak, penyaringan, pengukuran, dan penyegelan. Contohnya termasuk pipa dan sambungan, tangki bahan bakar, filter, akumulator, segel, dan instrumen kontrol.
Tekanan yang diberikan pada suatu titik pada volume zat cair tertentu dapat diteruskan secara merata ke segala arah. Artinya bila beberapa silinder hidrolik digunakan, setiap silinder akan menarik atau mendorong dengan kecepatannya sendiri, dan kecepatan ini bergantung pada tekanan yang diperlukan untuk memindahkan beban.
Dalam hal daya dukung silinder hidrolik sama, silinder hidrolik yang membawa beban terkecil akan bergerak terlebih dahulu, dan silinder hidrolik yang membawa beban terbesar akan bergerak terakhir.
Untuk menyinkronkan pergerakan silinder hidrolik agar beban didongkrak dengan kecepatan yang sama di setiap titik, maka perlu digunakan katup kontrol atau elemen sistem jacking sinkron dalam sistem.
Klasifikasi silinder hidrolik
Untuk memenuhi perbedaan kegunaan berbagai mesin utama, ada banyak jenis silinder hidrolik.
Menurut arah suplai oli, dapat dibagi menjadi silinder kerja tunggal dan silinder kerja ganda. Silinder kerja-tunggal hanya memasukkan oli-bertekanan tinggi ke satu sisi silinder dan mengandalkan gaya eksternal lainnya untuk membalikkan piston. Silinder kerja ganda menyalurkan oli bertekanan ke kedua sisi silinder. Gerakan maju dan mundur piston dilakukan dengan tekanan hidrolik.
Menurut strukturnya, dapat dibagi menjadi silinder piston, silinder pendorong, silinder ayun, dan silinder lengan teleskopik. Menurut bentuk batang pistonnya, dapat dibedakan menjadi silinder batang piston tunggal dan silinder batang piston ganda.
Menurut tujuan khusus silinder, dapat dibagi menjadi silinder seri, silinder booster, silinder kecepatan, silinder loncatan, dan sebagainya.
Silinder jenis ini bukanlah silinder sederhana, melainkan gabungan dari silinder dan komponen lainnya, sehingga dari segi strukturnya silinder jenis ini disebut juga dengan silinder kombinasi.
1. Silinder hidrolik diferensial
Prinsip diferensial silinder hidrolik adalah kedua ujungnya dihubungkan ke pipa pasokan minyak pada saat yang bersamaan; salah satu ujungnya tersambung karena luas batang piston lebih kecil dibandingkan ujung lainnya. Prinsip diferensial digunakan untuk mencapai gerakan.
Ketika dua rongga pada silinder piston batang tunggal dimasukkan ke dalam oli bertekanan pada saat yang bersamaan, karena luas efektif rongga tanpa batang lebih besar daripada luas efektif rongga tanpa batang, maka gaya piston ke kanan lebih besar daripada gaya ke kiri. Oleh karena itu, piston bergerak ke kanan dan batang piston memanjang keluar. Pada saat yang sama, oli yang memiliki rongga batang diekstrusi sehingga mengalir ke dalam rongga tanpa batang, sehingga mempercepat kecepatan perpanjangan batang piston. Metode penyambungan silinder hidrolik batang piston tunggal ini disebut sambungan diferensial. Pada sambungan diferensial, luas efektif silinder hidrolik adalah-luas penampang batang piston, dan kecepatan meja lebih besar daripada kecepatan rongga tanpa batang, sedangkan gaya keluarannya berkurang.
Prinsip kerja dan analisis struktur satu set lengkap silinder hidrolik (Demonstrasi animasi)
Sambungan diferensial merupakan cara efektif untuk mencapai pergerakan cepat tanpa meningkatkan kapasitas dan daya pompa hidrolik.
2. Silinder hidrolik tuas tunggal
Silinder hidrolik batang piston tunggal memiliki batang piston hanya di salah satu ujungnya. Ini adalah silinder hidrolik piston tunggal. Port oli masuk dan keluar A dan B di kedua ujungnya dapat melewatkan oli bertekanan atau oli balik untuk mencapai pergerakan dua-arah, sehingga disebut juga silinder kerja ganda. Bila digunakan untuk mencapai gerakan bolak-balik, perangkat perlambatan dapat dihilangkan, tidak ada celah transmisi, dan gerakannya halus, sehingga banyak digunakan di berbagai sistem hidrolik mekanis.
Fitur:
(1) Saluran masuk oli tanpa rongga batang, oli kembali dengan rongga batang.
(2) Saluran masuk oli dengan rongga batang, oli kembali tanpa rongga batang.
(3) Sambungan diferensial - rongga kiri dan kanan dihubungkan, dan oli bertekanan dilewatkan.
Perbandingan tiga silinder batang tunggal, seperti terlihat pada gambar di bawah ini:
Prinsip kerja dan analisis struktur satu set lengkap silinder hidrolik (Demonstrasi animasi)
3. Silinder piston batang tunggal
Piston silinder piston batang tunggal hanya mempunyai satu ujung dengan batang piston, karena luas efektif rongga kiri dan kanan silinder piston batang tunggal berbeda, sehingga ditandai dengan: bila tekanan dan aliran fluida Q tidak berubah bergantian ke dalam dua rongga silinder, gaya dorong keluaran silinder piston ke arah kiri dan kanan tidak sama, port kecepatan bolak-baliknya tidak sama. sama, dan semakin besar diameter batang piston, semakin besar perbedaannya. Namun, ketika blok silinder dipasang dan batang piston dipasang, rentang gerak meja kerja yang bersangkutan adalah sama.
Prinsip kerja dan analisis struktur satu set lengkap silinder hidrolik (Demonstrasi animasi)
4. Silinder piston batang ganda
Diameter batang pada kedua ujung silinder piston batang ganda biasanya sama, sehingga luas efektif piston pada kedua ujungnya juga sama. Ketika kedua ruang silinder secara bergantian memasukkan aliran dan tekanan fluida yang sama, maka gaya dorong dan kecepatan gerak maksimum yang dihasilkan pada piston juga sama. Namun, ketika blok silinder dipasang dan batang piston dipasang, rentang gerak meja kerja yang sesuai akan berbeda
Struktur silinder piston batang ganda mirip dengan silinder hidrolik batang ganda, dan simbol grafisnya sama.
Silinder hidraulik batang ganda adalah silinder hidraulik dengan batang piston di kedua sisi piston, yang umumnya digerakkan oleh tekanan hidraulik dua arah{0}}dan dapat mencapai gerakan bolak-balik dengan kecepatan konstan.
Fitur:
(1) Saluran masuk oli tanpa rongga batang, oli kembali dengan rongga batang.
(2) Saluran masuk oli dengan rongga batang, oli kembali tanpa rongga batang.
(3) Sambungan diferensial - rongga kiri dan kanan dihubungkan, dan oli bertekanan dilewatkan.
Prinsip kerja dan analisis struktur satu set lengkap silinder hidrolik (Demonstrasi animasi)
5. Silinder penguat gas-cair
Silinder penguat gas-cair juga dikenal sebagai silinder penguat gas-cair, umumnya disebut sebagai silinder penguat. Oli hidrolik dan udara terkompresi diisolasi secara ketat, batang piston di dalam silinder bersentuhan dengan bagian kerja dan dimulai secara otomatis, kecepatan aksi cepat, dan lebih stabil daripada transmisi pneumatik, perangkat blok silinder sederhana, penyesuaian keluaran mudah, dalam kondisi yang sama dapat mencapai kekuatan tekan hidrolik yang tinggi, konsumsi energi yang rendah, pendaratan lunak tidak merusak cetakan. Mudah dipasang dan silinder booster khusus dapat dipasang pada Sudut 360 derajat mana pun, menempati ruang kecil, menyebabkan lebih sedikit masalah tanpa kenaikan suhu, umur panjang, kebisingan-rendah, dan memiliki karakteristik inti lainnya. Silinder booster dapat mencapai gaya tinggi silinder hidrolik dengan menggunakan tekanan udara umum, dan tidak diperlukan unit hidrolik. Silinder booster secara umum dapat dibagi menjadi: silinder booster pra-tekanan, silinder booster tekanan langsung, silinder booster langkah yang dapat disetel, silinder booster tarikan balik yang ditingkatkan, silinder booster paralel kompak, silinder booster mini, silinder booster cepat, dan silinder booster isolasi minyak dan gas.
Frekuensi kerja silinder booster, sesuai dengan pukulan dan diameter silinder yang berbeda, umumnya 10~70 kali/menit.
Mode aktuasi: kecepatan operasi kerja ganda-: 50~1000mm/s Rentang keluaran: 1~100 ton Rentang aplikasi: Tanda stempel, profil tekuk, pelubangan cetakan, baja pelubang, pengelasan sentuh profil, cetakan ekstrusi, perataan dan pelurusan, paku keling dan penempaan, finishing lembaran logam, rakitan rapat, paku keling dan penyambungan, pengecapan logam.
6. Silinder hidrolik teleskopik
Silinder hidrolik teleskopik adalah silinder hidrolik dengan batang piston teleskopik bertingkat yang dapat memperoleh langkah kerja yang lebih lama, dan silinder hidrolik teleskopik disebut juga dengan silinder hidrolik multistage. Silinder hidrolik teleskopik terdiri dari dua atau lebih silinder hidrolik piston, dan batang piston dari silinder piston pertama adalah silinder dari silinder piston kedua.
Ketika oli bertekanan masuk dari rongga tanpa batang, silinder dengan luas efektif piston terbesar mulai memanjang, dan ketika garis mencapai ujung, silinder dengan luas efektif piston terbesar kedua mulai memanjang. Urutan perpanjangan hidrolik teleskopik diperpanjang dari besar ke kecil, yang dapat memperoleh langkah kerja yang panjang. Semakin kecil luas efektif silinder yang mengalami regangan berlebih, semakin cepat kecepatan perpanjangannya. Oleh karena itu, kecepatan ekstensi lambat dan cepat, dan gaya dorong hidrolik yang sesuai berkurang dari besar ke kecil; Hukum perubahan gaya dorong dan kecepatan ini sesuai untuk persyaratan berbagai mesin bongkar muat otomatis untuk gaya dorong dan kecepatan. Urutan retraksi umumnya dari kecil ke besar, dan panjang aksial retraksi pendek, ruangnya kecil, dan strukturnya kompak. Hal ini sering digunakan dalam sistem hidrolik mesin konstruksi dan mesin berjalan lainnya, seperti crane, dump car, dll.
7. Silinder pendorong
Silinder pendorong adalah bentuk struktural silinder hidrolik.
Sebuah silinder pendorong tunggal hanya dapat mencapai satu arah gerakan, dan kebalikannya bergantung pada gaya luar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar A di bawah. Dengan gabungan dua silinder pendorong, seperti ditunjukkan pada Gambar b, gerakan bolak-balik juga dapat dicapai dengan oli bertekanan. Saat silinder pendorong bergerak, ia dipandu oleh selongsong pemandu pada kepala silinder, sehingga dinding bagian dalam silinder tidak perlu difinishing. Ini sangat cocok untuk perjalanan jauh. Selain itu, silinder pendorong dibagi menjadi silinder pendorong radial dan silinder pendorong aksial.
