Принципы работы аксиально-поршневых насосов, устройство поршневого гидронасоса

Аксиально-поршневой насос представляет собой механизм, который преобразовывает механическую энергию, берущуюся с вращающегося вала, в энергию, которая приводит рабочую жидкость в движение. При обратном процессе, когда движение жидкости будет подаваться с обратной стороны, можно спровоцировать работу самого вала. В таком случае поршневой гидронасос будет выступать в роли класического мотора.

Благодаря универсальности такого блока, он получил широкое применение в разных сферах. Его можно встретить, как в промышленности, так и в работе в частном производстве. Гидравлические насосы устанавливаются в экскаваторах, в буровых машинах, кранах и других подъемных установках, а так же в бульдозерах. Они применимы во всех системах, которые функционируют под малыми и большими нагрузками.

Аксиально-поршневые насосы: устройство и принципы работы

Каждая модель устройства может отличаться несколькими параметрами, однако главные составляющие части, которые отвечают за работу аппарата остаются неизменными.

Гидравлический насос можно разбить на следующие детали:

1. Поворотный вал, с помощью которого и осуществляется основная работа детали;
2. Блок цилиндров. Приводится в движение под нагрузкой вала;
3. Наклонный диск, на который крепится сам поршень;
4. Нажимной диск. С его помощью регулируется степень нажатия на вал;
5. Поршневая группа, отвечающая за работу блока цилиндров. При правильной работе механизма, поршень совершает полное действие забора и отдачи рабочей смеси в то время, как вал совершает только одно вращение;
6. Шаровая опора;
7. Распределительный диск.

Поршневые гидронасосы на рынке встречаются в нескольких конфигурациях. Первое устройство поставляется шайбой наклонного типа, второе имеет наклонный блок. В отличие от приборов с шайбой, в наклонных приводной вал построен т-образным способом. Это меняет конструкцию настолько, что он крепится вместе с подшипниками. Блок цилиндров при этом располагается под углом к оси вала.

А благодаря поршням и шатунам, которые работают под воздействием вала, цилиндрический блок приходит в движение.

Принцип работы системы аксиально-поршневых насосов заключаются в том, что из-за угла между валом и блока цилиндра часть поршней выходит из ротора, в то же время другая часть движется в противоположную сторону. Такое действие позволяет уменьшать объем рабочих камер, либо увеличивать их в зависимости от конкретного случая.

Благодаря этому идет выдавливание и всасывание рабочей жидкости. Она проходит через специальное окно, сделанное в основании цилиндрического блока и распределительного диска. После пройденного этапа, рабочая жидкость движется дальше по каналам устройства.

Так же одним из отличий приборов с наклонным блоком является то, что в нем можно механически воздействовать на величину хода поршней. Работая с поршневым гидронасосом достаточно поменять угол наклона блока цилиндра. Данное вмешательство откорректирует исходные значения рабочего объема гидравлических насосов.

Особенности регулируемых аксиально-поршневых насосов

Работая с поршневым гидронасосом, стоит понимать, что это непростая система, которая требует к себе особого ухода. Однако, несмотря на всю сложность устройства, оно может подвергаться ремонту и профилактической чистки для лучшей пропускной способности рабочих каналов.

Для того чтобы жидкость циркулировала в полном объеме и помогала гидравлическим системам работать в оптимальном режиме, достаточно периодически промывать устройство, и его отдельные элементы, керосиновым составом. Пазы цилиндрического блока чистятся при помощи разрезного притира из чугуна. С поршневой группой стоит обходиться аккуратней и использовать при чистке индустриальное масло, не применяя абразивные пасты, которые могут повредить покрытие. Восстановление цилиндров и всей рабочей части необходимо проводить на специальном станке, так как их поверхность требует шлифовки.

Однако такой ремонт может не подойти гидравлическим аппаратам, имеющим крупные повреждения. Это могут быть трещины и вмятины на крышке корпуса, а так же сколы на его рабочей поверхности. Механическое воздействие не поможет и в случае, когда цилиндры имеют на своих стенках сильные задиры, а поршни искривлены и нарушают общую геометрию системы.

Несмотря на сложность конструкции и непростой принцип работы насоса, из-за которого устройство может выйти из строя, данный агрегат имеет немало преимуществ:

1. Небольшой вес, благодаря чему работа с гидронасосом и его заменой не вызывает сложностей;
2. Есть возможность регулировать частоту вращения вала;
3. Органы управления, находящиеся в устройстве, имеют относительно небольшие размеры, что позволяет добиваться небольшой инерции при работе механизмов;
4. Большая производительная мощность. Скорость вращение вала может варьироваться от 500 до 4000 оборотов в минуту, что позволяет аппарату работать под большими нагрузками;
5. Давление в системе может достигать 40 мегапаскалей, которые устройство может поддерживать долгое время;
6. Минимальные зазоры между рабочими блоками и соединительными муфтами, что позволяет обеспечивать идеальную герметичность внутренних камер;
7. Можно изменять направление рабочей жидкости в системе.

Как и во всех сложных конструкциях и приборах, данные насосы имеют и ряд недостатков. Главным образом выделяются:

1. Высокая стоимость оборудования и его компонентов;
2. Большой шум прибора при работе под высоким давлением;
3. Ремонт возможно проводить только в специализированном центре с применением специального оборудования.

Гидравлические насосы имеют широкое применение, поэтому при работе с ними не придется испытывать неудобства. Комплектующие всегда есть в наличие и представлены лучшими производителями.

Справочная и техническая информация о деталях двигателей

Назначение гильз, требования к гильзам цилиндров.

Стенки цилиндра двигателя образуют совместно с поршнем, кольцами и поверхностью камеры сгорания пространство переменного объема, в котором совершаются все рабочие процессы двигателя внутреннего сгорания. Стенка цилиндра должна быть тщательно обработана и образовывает с поршневыми кольцами пару скольжения. Цилиндры и гильзы цилиндров нагружаются силами давления газов, боковой нагрузкой от поршня и температурной нагрузкой. Переменная по величине и направлению боковая нагрузка вызывает изгиб и вибрацию цилиндра и ослабляет его крепление к картеру. Стенки цилиндра под действием возникающих при движении поршня сил трения подвергаются, кроме того, износу. Гильзы цилиндров должны быть прочными, жесткими, износостойкими, обеспечивать, возможно, меньшие потери на трение поршня о поверхность цилиндра. Внешняя и внутренняя поверхность гильз должна обладать антикоррозионной устойчивостью. Конструкция гильз должна также обеспечивать надежность уплотнений в местах стыков гильз с головкой и блоком цилиндров. Гильзы цилиндров могут, являются как самостоятельной конструкционной единицей двигателя («мокрые» и гильзы двигателей  воздушного охлаждения), так и являться элементом ремонтной технологии, предусмотренной заводом изготовителем (например: «сухие» гильзы для двигателей, где цилиндры выполнены заодно с блок-картером).

 В автомобильных и тракторных двигателях наибольшее распространение получили чугунные гильзы.

По конструкции гильзы цилиндра современных автомобильных и тракторных двигателей можно разделить на три основные группы:

1. «Мокрые» гильзы цилиндров.
2. «Сухие» гильзы цилиндров.
3. Гильзы для двигателей с воздушным охлаждением. 

 

«Мокрые» гильзы. Конструкцией двигателя с водяным охлаждением предусмотрена полость в картере двигателя, так называемая «рубашка охлаждения». Гильза, соприкасающаяся свой поверхностью с охлаждающей жидкостью находящейся в «рубашке охлаждения» называется «Мокрой». «Мокрые» гильзы цилиндров обеспечивают лучший отвод тепла, но картер двигателя с такими гильзами обладает меньшей жесткостью. Большое распространение эти гильзы получили на грузовых и тракторных двигателях в силу своей высокой ремонтопригодности. Как правило, выпускаемые производителями «мокрые» гильзы не требуют перед установкой, какой либо доработки.

Изношенные «мокрые» гильзы в большинстве случаев не ремонтируют, а заменяют новыми без снятия двигателя с шасси. Для предотвращения прорыва газов в охлаждающую жидкость и просачивания этой жидкости в цилиндр и картер двигателя «мокрые» гильзы комплектуются уплотнительными прокладками. Внутренняя поверхность гильз тщательно обрабатывается (хонингуется)для того что бы обеспечить наличие требуемой масляной пленки для смазки поршневых колец. Двигатели с «мокрыми» гильзами устанавливаются почти на все современные коммерческие автомобили.

«Сухие» гильзы. Гильзы, не имеющие соприкосновения с охлаждающей жидкостью, называются «сухими» гильзами. Конструкцией некоторых двигателей предусмотрена заливка при изготовлении в блок картер гильз изготовленных из износостойкого материала, создавая тем самым оптимальные условия для работы цилиндропоршневой группы. Например, некоторые модели двигателей HONDA, Land Rover, Volkswagen, AUDI, VOLVO и многих других производителей имеют алюминиевый блок цилиндров (для уменьшения веса силового агрегата) и залитые в него «сухие» гильзы (для увеличения ресурса и повышения ремонтопригодности).

 Но самое широкое распространение «сухие» гильзы получили в сфере капитального ремонта двигателя. Не «загильзованный» блок цилиндров современного двигателя имеет несколько, предусмотренных технологией, расточек с последующей установкой в него ремонтных поршней. Установка «сухих» гильз позволяет не менять блок двигателя даже после износа цилиндра расточенного в последний ремонтный размер. Производители гильз выпускают так называемые, заготовки гильз, то есть гильзы имеющие запас по длине и внешнему диаметру, которые после токарной обработки запрессовываются с натягом в блок цилиндров. Такие гильзы как правило не имеют обработки внутренней поверхности. Они растачиваются и хонингуются только после установки гильзы в блок цилиндров. Поверхность блока цилиндров под установку тоже повергается тщательной обработке: расточке и в некоторых случаях хонингованию. Гильза с упором устанавливается в блок под давлением, с натягом (в среднем 0,03-0,04 мм), для гильз, не имеющих упора натяг больше. Наружная поверхность «сухих» ремонтных гильз, как правило, подвергается шлифовке, для увеличения плотности прилегания к блоку цилиндров.  Гильзы могут фиксироваться при установке верхним буртом, нижним буртом или вообще могут устанавливаться без упора. Некоторые японские производители, например ISUZU, изготавливают двигатели с тонкостенными стальными гильзами, имеющими покрытие из пористого хрома железом. Такие гильзы не подвергаются механической обработке и устанавливаются в блок цилиндров без натяга, с небольшим усилием и удерживаются в блоке за счет прижатия широкого бурта гильзы головкой блока. Блок картер с сухими гильзами имеет повышенную жесткость по сравнению с блоком, с установленными «мокрыми» гильзами.

Гильзы цилиндров для двигателей с воздушным охлаждением. В двигателях воздушного охлаждения конструкция оребрения и необходимость создания охлаждающих воздушных потоков не позволяют применять блок-картерный тип отливки. В этих двигателях применяют отдельно отлитые цилиндры с воздушными ребрами, расположенными чаще всего перпендикулярно оси цилиндра. Эти гильзы цилиндра крепятся к верхней части картера короткими шпильками через опорный фланец (несущие цилиндры) или при помощи анкерных (несущих) шпилек. Гильзы цилиндров двигателей воздушного охлаждения изготавливают как из одного (монометаллические), так и из двух (биметаллические) металлов. Монометаллические цилиндры делают из чугуна, реже из стали или легких сплавов. Из биметаллических цилиндров получили распространение чугунные или стальные цилиндры с залитыми (или навитыми) алюминиевыми ребрами. Широкое распространение двигатели с воздушным охлаждением получили среди производителей тяжелой строительной техники. Ярким примером является всемирно известный производитель индустриальных двигателей немецкая фирма DEUTZ.

Устройство, работа поршневого компрессора

В этой статье мы рассмотрим устройство и работу поршневого компрессора, который чаще всего применяется в пневматической системе автосервисов и шиномонтажей.

Что же такое компрессор? – по своему устройству это машина, предназначенная для сжатия и транспортировки газов с повышением давления на соотношение более чем 1,1. В наше время область применения и работа поршневых компрессоров очень широка, они необходимы на всех предприятиях, где в качестве источника энергии используют сжатый воздух. Компрессор можно встретить на заводах, газозаправочных станциях, автосервисах, медицинских учреждениях и даже мастерских по ремонту обуви.

На сегодняшний день наиболее распространенными типами устройств являются поршневые и винтовые компрессоры. Так как винтовые компрессоры имеют более высокую стоимость, то на небольших предприятиях, в том числе и СТО, широко применяются в работе поршневые компрессоры. Потребителями сжатого воздуха в автосервисе служат пневмогайковерты, пневмодрели, краскопульты, шиномонтажные станки, установки вакуумного отбора масла и т. д.

Устройство поршневого компрессора

Основным элементом устройства поршневого компрессора является компрессорная головка (поршневой узел). Ее конструкция напоминает двигатель внутреннего сгорания. Она состоит из цилиндра, поршня, поршневых колец компрессора, шатуна, коленчатого вала, а также впускного и нагнетательного клапанов. В отличие от ДВС, клапаны в компрессоре представляют собой пластинку с пружиной и при работе поршневого компрессора приводятся в действие не принудительно, а от перепада давлений. Для смазки устройства поршневого компрессора, в частности трущихся деталей, в компрессорную головку заливают масло.

В случае если необходимо получить сжатый воздух высокой чистоты и без примесей масла (например, в медицинских учреждениях) применяют безмасляные компрессоры. В таком устройстве поршневого компрессора кольца выполнены с полимерных материалов, а для надежной работы поршневого компрессора применяют графитовую смазку.

Для достижения более высокой производительности поршневого компрессора компрессорные головки изготавливают с несколькими цилиндрами, которые могут иметь рядное, V-образное или оппозитное устройство.

В движение коленчатый вал приводится от электродвигателя, что обеспечивает работу поршневого компрессора. В зависимости от способа соединения с электродвигателем различают компрессоры поршневые с ременным и прямым приводом.

1. При прямом приводе головка и двигатель расположены на одной оси и их валы в устройстве поршневого компрессора соединены напрямую.
2. В компрессорах поршневых ременного типа привод головки и мотор расположены параллельно друг другу, а движение предается через ременную передачу. На шкиве привода головки установлены лопасти, которые обеспечивают охлаждение поршневого узла.

Другим важным элементом в устройстве и работе поршневого компрессора является ресивер, который представляет собой стальную емкость и предназначен для поддержания постоянного давления и равномерного расхода воздуха. В ресивере также установлен клапан для сброса давления в случае если будет превышено его допустимое значение.

Для обеспечения работы поршневого компрессора в автоматическом режиме в устройстве поршневого компрессора находится прессостат (реле давления), который при достижении заданного давления размыкает контакты и останавливает двигатель, а при снижении давления ниже некоторого значения замыкает контакты и запускает компрессор.

Работа поршневого компрессора

Работа поршневого компрессора осуществляется по следующему принципу: при движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение, в результате чего открывается впускной клапан. Так как в цилиндре давление ниже атмосферного, то через клапан поступает воздух. Для очистки поступающего воздуха в устройстве поршневого компрессора применяют фильтры. Во время движения поршня вверх при работе поршневого компрессора оба клапана закрыты. При сжатии воздуха возрастает давление в цилиндре и открывается нагнетательный клапан, через который воздух поступает в ресивер. Работающие по такому принципу поршневые компрессоры носят название одноступенчатых.

Одним из недостатков устройств поршневых одноступенчатых компрессоров является ограниченное рабочее давление. Работа поршневого компрессора данного типа возможна с повышением давления только до 10 атмосфер. Это объясняется тем, что при больших давлениях сильно возрастает температура в цилиндре и может загореться масло, которое используется для смазки деталей.

Для достижения более высоких давлений в работе поршневых компрессоров применяют многоступенчатый принцип, в котором воздух поочередно сжимается в каждой ступени до определенного значения, после чего охлаждается в холодильнике и подается в цилиндр следующей ступени, где сжимается до более высокого давления. В качестве холодильника в устройстве поршневого компрессора используют медную трубку с ребрами охлаждения.

Работа поршневых компрессоров на небольших предприятиях наиболее часто основывается на двухступенчатой установке с двумя цилиндрами. Цилиндр первой ступени, как правило, имеет больший диаметр чем второй.

При выборе поршневого компрессора необходимо в первую очередь учитывать характеристики потребителей сжатого воздуха. Ведь работа поршневого компрессора не должна быть постоянной. При правильном подборе компрессорной головки и ресивера время работы компрессора должно быть равным времени отдыха.

Стоит учесть, что все производители указывают на своих компрессорах производительность в л/мин только на входе. Так как при повышении давления нагнетания производительность снижается, то для того чтобы узнать ее значение на выходе нужно от указанных данных отнять 30 %.

Принцип работы гидравлического цилиндра | Гидроласт

Гидравлический цилиндр – это объёмный двигатель возвратно-поступательного или возвратно-поворотного движения. Гидроцилиндры широко применяют во всех отраслях техники. Например, в строительно-дорожных, землеройных, подъёмно-транспортных машинах, в авиации и космонавтике, в технологическом оборудовании — металлорежущих станках, кузнечно-прессовых машинах и т.п.

В простейшем случае основой конструкции гидроцилиндра является гильза, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень, имеющий резиновые манжетные уплотнения, которые предотвращают перетекание рабочей жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. При подаче под давлением рабочей жидкости (специальные минеральные масла) в полость цилиндра поршень начинает перемещаться под действием давления жидкости.

Усилие от поршня передает шток – стержень, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечку жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъемником. На резьбу штока крепится проушина или деталь, соединяющая шток с подвижным механизмом.

Проушина служит для подвижного закрепления корпуса гидроцилиндра. Управление работой гидроцилиндра осуществляется с помощью гидрораспределителя или с помощью средств регулирования гидропривода. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 Мпа), что налагает целый ряд требований к прочности и надежности всей конструкции системы (механизм, цилиндр, управление). Для того, чтобы вам было легче найти и купить гидроцилиндр, который будет устраивать вас по всем параметрам, рассмотрим их основные виды подробнее.

Гидроцилиндры одностороннего действия

Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение — от усилия пружины. Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины. Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Такой принцип действия применяется в домкратах.

Гидроцилиндры двустороннего действия

Как при прямом, так и при обратном ходе поршня усилие на штоке гидроцилиндра создаётся за счёт создания давления рабочей жидкости соответственно в поршневой и штоковой полости цилиндра. Следует иметь в виду, что при прямом ходе поршня усилие на штоке несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, за счёт разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости (эффективной площади поперечного сечения). Такие гидроцилиндры осуществляют, например, подъём-опускание отвала многих бульдозеров.

Телескопические гидроцилиндры

Называются так благодаря конструктивному сходству с телескопом или подзорной трубой. Такие гидроцилиндры применяются в том случае, если при небольших размерах самого гидроцилиндра в исходном, сложенном состоянии, необходимо обеспечить большой ход штока. Конструктивно представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого.

Такие гидроцилиндры имеют исполнение как для одностороннего, так и для двустороннего действия. Они осуществляют, например, подъём-опускание кузовов во многих самосвалах.

Дифференциальные гидроцилиндры

«Обычное» подключение поршневых гидроцилиндров двустороннего действия предусматривает поочередное подключение полостей гидроцилиндра к нагнетательной и сливной магистралям через распределитель, что обеспечивает движение поршня за счет разности давлений. Соотношение скоростей движения, а также усилий при прямом и обратном ходе, различны и пропорциональны соотношению площадей поршня. Между скоростью и усилием устанавливается зависимость: выше скорость — меньше усилие, и наоборот.

При рабочем ходе (выдвижении штока) жидкость от насоса подается в поршневую полость, вытесняемая же жидкость из штоковой полости, за счет кольцевого подключения (распределитель 3/2), направляется не в гидробак, а подается также в поршневую полость. В результате выдвижение штока происходит намного быстрее, чем в обычной схеме подключения (распределитель 4/2 или 4/3). Обратный ход (втягивание штока) происходит при подаче жидкости только в штоковую полость, поршневая соединена с гидробаком.

При использовании гидроцилиндра с соотношением площадей поршня 2:1 (в некоторых источниках именно такие гидроцилиндры называются дифференциальными) такая схема позволяет получить равные скорости и равные усилия прямого и обратного ходов, что для гидроцилиндров с односторонним штоком без регулирования или дополнительных элементов получить невозможно.

Механизмы с гибкими разделителями

К механизмам с гибкими разделителями относятся мембраны, мембранные гидроцилиндры и сильфоны. Мембраны применяют в основном при небольших перемещениях и небольших давлениях (до 1 МПа). Мембранный исполнительный механизм представляет собой защемленное по периферии корпуса эластичное кольцо.

При увеличении давления в подводящей камере эластичное кольцо прижимается к верхней части корпуса, и шток, связанный с эластичным кольцом, выдвигается. Обратный ход штока обеспечивает пружина. Сильфоны предназначены для работы при небольших давлениях (до 3 МПа). Их изготавливают из металлов и неметаллических материалов (резины или пластиков).

Металлические сильфоны бывают одно- и многослойные (до пяти слоев). Применение сильфонов оправдано в условиях высоких и низких температур, значение которых лимитируется материалом, из которого изготовлен сильфон. Сильфоны могут быть цельные или сварные. Цельные изготавливают развальцовкой тонкостенной бесшовной трубы.

На сегодняшний день самыми распространенными гидроцилиндрами являются поршневые гидроцилиндры двустороннего действия.

Чтобы вам легче было подобрать гидроцилиндр, нужно знать ряд его параметров. Сначала нужно определить диаметр гильзы (наружный и внутренний в мм). Затем — диаметр штока гидроцилиндра. Нужно определить диаметр проушин или вилок для поршневого гидроцилиндра, диаметр шаров, цапф и бугелей для телескопического гидроцилиндра.

Определить расстояние по центрам проушин (осям) гидроцилиндра в сложенном состоянии в мм, расстояние по центрам проушин (осям) гидроцилиндра в разложенном состоянии (выдвинутом штоке или штоках в мм). По разности двух длин можно определить ход штока гидроцилиндра.

Знание этих параметров существенно облегчит вам задачу по поиску необходимого гидроцилиндра. Если нет стандартного гидроцилиндра с требуемыми параметрами, необходимо заказать изготовление цилиндра по вашим требованиям.

Наши инженеры проконсультируют вас по всем вопросам выбора, изготовления, установки и ремонта гидроцилиндров для вашего оборудования.

Устройство и принцип работы гидроцилиндра

• Главная • О нас • Статьи

Цилиндр гидравлический (сокр. гидроцилиндр) – это гидравлический двигатель объемного типа, работа которого основана на возвратно-поступательном движении выходного звена. Структурно гидроцилиндры представляют собой емкость, внутри которой находится поршень со штоком. Движение поршня происходит при увеличении давления рабочей жидкости, за счет увеличения ее количества.

Областью применения гидроцилиндров являются механизмы гидравлических машин, где они выступают в роли исполнительного механизма. Гидроцилиндры обладают различными типами конструкции и принципом действия и классифицируются согласно ГОСТ 17752-81.

Существует разделение гидроцилиндров по направлению действия рабочей жидкости: односторонние и двухсторонние. В первом случае жидкость оказывает давление на рабочий орган гидроцилиндра только с одной стороны. По схеме а,г,д.

В цилиндрах такого типа жидкость двигает поршень в одну сторону, при введении ее в рабочую полость, а обратное движение обеспечивается пружиной (рис.1, а) либо грузом, масса которого обеспечивает движение поршня при вертикальном его расположении (рис.1 .д). Во втором случае рабочий орган гидроцилиндра перемещается в одном из направлений также жидкостью, однако она закачивается в левую полость для движения вправо и в правую, для движения влево (рис.1 б,в).

Существует также деление гидроцилиндров по конструкции рабочего органа. Наиболее распространенными являются плунжерные или поршневые гидроцилиндры. Поршневые могут выполняться с односторонним (рис.1 а,б) или двухсторонним (рис.1 в) штоком. Плунжерные гидроцилиндры выполняются только с односторонним штоком (рис. 1 г) и работают только по одностороннему воздействию.

Для гидроцилиндров имеет значение и ход выходного звена, поэтому существует разделение на одноступенчатые (рис.1 а-г) и многоступенчатые (телескопические) (рис.1д)гидравлические цилиндры. Многоступенчатые гидроцилиндры получили название телескопических, благодаря последовательному движению цилиндров друг за другом по мере работы. Телескопические гидроцилиндры могут быть как одностороннего, так и двухстороннего хода.

В зависимости от подключения поршневых гидроцилиндров, говорят о последовательном (стандартном) или же кольцевом (дифференциальном) подключении. Если в первом случае соотношение скорости движения и усилия хода в любом направлении обратно пропорциональны (большая скорость требует меньше усилий), то дифференциальное подключение обеспечивает прямую зависимость между усилиями хода и скоростью, что невозможно реализовать при использовании только гидроцилиндров с односторонним штоком без дополнительных элементов.

Гидроцилиндры, которые у нас продаются.

Радиально поршневой насос: устройство, принцип работы

• Внутреннее устройство насоса и общий принцип его работы
• Разновидности радиально поршневых насосов
• Как рассчитать подачу для такого насоса
• Характеристики
• Преимущества и недостатки радиально поршневого насоса
• Сфера применения

Радиально-поршневой насос получил достаточно обширное распространение в различных сферах хозяйства и производства. Стоит более подробно рассмотреть принципы его действия, а также внутреннее устройство.

Внутреннее устройство насоса и общий принцип его работы

Прежде всего, под радиально поршневыми насосами подразумевают такие насосные агрегаты, у которых ось вращения на ведущих звеньях располагается под прямым углом по отношению к осям рабочих органов, либо под углом, равным больше 45 градусов. Также эти насосы относятся к так называемому виду объемных гидромашин.

Их конструктив может различаться деталями, в зависимости от той или иной модели машины. Однако в общем виде он выглядит следующим образом:

На представленной схеме указаны основные рабочие элементы насоса:

• роторная часть, которая, соответственно, устанавливается в статорной части;
• статорная часть, оснащенная эксцентриситетом;
• рабочий поршень, которых в данной схеме пять, однако в реальности их может быть разное количество. Их прижимают к статорной части посредством естественной центробежной силы, а также специальных пружин. Во время вращения роторной части насоса поршень перемещается внутри своего отверстия, таким образом, совершая возвратные и поступательные движения, что приводит к увеличению и уменьшению объема в рабочей камере. При этом во время увеличения рабочего объема распределительным узлом осуществляется соединение полости, расположенной под поршнем, с так называемой линией всасывания;
• линия нагнетания – с ней осуществляется соединение вышеупомянутой полости во время уменьшения рабочего объема камеры;
• линия всасывания.

Цапфовый узел распределения располагается на центральной части роторной части. Потоки рабочей жидкости распределяются посредством окон на линиях нагнетания и всасывания. Полости, которые располагаются под поршневой частью, во время фазы всасывания соединяются с окном позиции 5, а на фазе нагнетания – с окном позиции 4 через соответствующие отверстия.

Почти всегда насосные машины такого типа изготавливаются с числом поршней, равным нечетному количеству (три, пять, семь и т.д.). Благодаря этому, удается значительно уменьшить уровень пульсации во время подачи. Как раз пульсированную подачу часто и относят к наиболее существенным минусам радиально поршневых насосов.

Разновидности радиально поршневых насосов

Данный тип насосов не является устоявшимся. Конструкторы постоянно работают над улучшением конструктива оборудования. Это приводит к тому, что на сегодняшний день существует несколько типов таких насосов.

В частности, по числу рабочих ходов поршней за одно вращение выделяют одноходовые и многоходовые варианты. Если же проводить классификацию по механизмам распределения, то это будет насос либо с распределением клапанного типа, либо с цапфовым.

Можно предложить классифицировать насосы по типам их конструкций – насосы с эксцентриковым валом, либо оборудованные эксцентриковым ротором. Каждый из этих видов имеет свои особенности и позволяет расширять возможности его владельца.

Более подробно о видах этих насосов можно узнать у специалистов «Центра технического обеспечения и сервиса», который занимается производством гидрооборудования и изготовлением печатных плат.

Как рассчитать подачу для такого насоса

Под подачей подразумевается показатель расхода жидкостей, проходящих через напорные патрубки, то есть через линию напора. Можно встретить самые разные методики расчета данного показателя. В то же время, существует достаточно простая формула, позволяющая точно рассчитать подачу в случае с радиально поршневым насосом: Q = Vzn = 2eSzn.

В приведенной формуле переменным присваиваются следующие значения:

• Q – подача для насоса;
• V – показатели рабочего объема каждой из его камер;
• n – показатель частоты оборотов вала привода;
• e – показатель эксцентриситеты;
• z – число поршней, которые установлены в насосе;

Подачу в этом случае определяют через показатель частоты обращения вала, диаметр и показатель хода, а также количество поршней, предусмотренных конструктивом. Показатель хода поршней здесь составляет 2 эксцентриситета, однако он может быть и другим.

Переменная S является в приведенном способе расчета показателем кратности работы. Данное насосное оборудование может быть как двух-, так и неоднократного действия. Это возможно путем создания на внутренних частях корпуса специализированного профиля, обеспечивающего за каждый оборот роторной части 2 и больше рабочих ходов.

Кроме того, можно заметить, что такая разновидность гидронасосов, как конструкции однократного действия, часто является регулируемой. В таких машинах показатели рабочих объемов изменяют через смещение роторной части относительно корпусной части.

Характеристики

В зависимости от конкретной модели и его разновидности, технические характеристики насоса могут различаться между собой. Однако в усредненном виде они выглядят примерно так:

1. Показатель максимального рабочего давления – 100 мегапаскалей – здесь все зависит от физических габаритов насоса.
2. Показатели рабочего объема составляют от 0.5 до 100 кубических см.
3. Скорость вращения обеспечивается от 1 000 до 3 000 оборотов в минуту.
4. Развиваемая мощность – до 3 мегаватт.

Что же касается уровня шумности, то можно охарактеризовать его как средний – даже при достаточно высоких рабочих нагрузках.

Преимущества и недостатки радиально поршневого насоса

Данный вид насосного оборудования является надежным. Конструкторы постарались, чтобы каждый составной элемент исправно выполнял свою функцию. Таким образом, насосы радиально поршневого типа позволяют длительное время работать в условиях повышенного давления. Там, где ни один другой вид насосов долго не выдержит, на помощь может прийти как раз радиально поршневой.

Кроме того, такой насос отличается продолжительным сроком бесперебойной эксплуатации. Изготовители дают гарантию 40 000 часов работы на отказ, а то и больше. Зафиксированы случаи, когда такие насосы функционировали на протяжении 15 лет без ремонтных работ.

Наконец, можно гибко регулировать рабочие объемы насоса – это также немаловажное преимущество перед остальными типами насосов – как в конструктивном плане, так и в экономическом.

Есть, впрочем, и недостатки. Прежде всего, потребители отмечают пульсированный характер подачи. В некоторых случаях данный момент действительно является критически важным. Отсюда вытекает и еще один минус – пульсированное давление. Можно также отметить повышенные инерционные показатели поворотных элементов.

Радиально поршневое насосное оборудование нельзя назвать малогабаритным. В особенности, в радиальном направлении. Да и вес его для каждой предлагаемой единицы развиваемой мощности несколько больше, нежели в случае с остальными видами гидронасосов.

Сфера применения

Выше уже было отмечено, что данный вид насосов активно используется там, где требуется работа под высоким давлением – причем, в течение весьма продолжительного времени. Не каждый вид насосов справится с этим, поэтому надежда остается именно на насосы радиально поршневого вида.

Это различные гидравлические прессы, станковое оборудование, прокатные станы, а также многие другие системы, функционирующие под достаточно высоким давлением – от 400 бар и выше. Как правило, это машиностроительная сфера. Часто зажимные устройства и прессы требуют давления не ниже 700 бар, а то и больше.

В любом случае, данный тип насосного оборудования используют значительно реже, нежели, к примеру, насосы аксиально-поршневого типа, оборудованные качающим узлом. Главным их отличием от прочих насосов роторного типа является то, что производят их с большим рабочим объемом.

Для частного применения данные насосы практически не подходят в силу их сравнительно высокой конструктивной сложности. Да и мощности, как правило, с избытком для повседневного частного использования.

Если у Вас остались вопросы, заполните форму:

Ваше сообщение было успешно отправлено!

Наши специалисты скоро свяжутся с Вами!

Устройство гидроцилиндра — работа и принцип действия

Гидроцилиндр – это самый простой образец двигателя. Выходное (подвижное) звено, которым может быть шток, плунжер или же сам корпус цилиндра, осуществляет возвратно-поступательное движение.

Основные параметры, которыми характеризуют все гидроцилиндры – это внутренний диаметр, ход поршня, диаметр штока и номинальное давление рабочей жидкости.
Гидроцилиндры бывают нескольких видов: поршневые, телескопические, плунжерные, двустороннего и одностороннего действия. По типу закрепления гидроцилиндры делятся на модели с шарнирным креплением и жестким.

Гидроцилиндр одностороннего действия совершает усилие на подвижном звене, которое направлено только в одну сторону (рабочий ход цилиндра). В противоположном направлении подвижное звено просто перемещается обратно под действием силы тяжести или возвратного механизма, например, пружины. У этих цилиндров есть лишь одна рабочая плоскость.

У гидроцилиндров двустороннего действия возможностей несколько больше. У них две рабочих плоскости, то есть рабочие усилия на выходном звене они могут создавать в двух направлениях. Чтобы обеспечить возвратно-поступательное движение жидкость поочередно поступает под давлением в полости цилиндра. Когда одна из полостей наполняется жидкостью, другая соединяется со сливом. У гидроцилиндра две полости: штоковая полость, в которой располагается шток, и поршневая.

Теперь подробнее разберем устройство гидроцилиндра на примере цилиндра двустороннего действия.
Основные части, из которых состоит цилиндр – это корпус гидроцилиндра, состоящий из гильзы (19) и задней крышки, привинченной к гильзе, передней крышки (9), которая имеет отверстие под шток и навинчена на гильзу, шток (18) с проушиной (2), поршень (15).

На рисунке изображено строение гидроцилиндра. Он состоит из сферического подшипника (1), проушины штока (2), грязесъемника (3), уплотнительных колец (4, 5, 8 и 13), манжеты (6 и 14), манжетодержателя (7 и 12), передней крышки (9), контргайки (10), демпфера (11), поршня (15), гайки (16), шплинта (17), штока (18), гильзы цилиндра с задней крышкой (19), втулки (20) и гайки грязесъемника (21).

С помощью поршня с манжетами (14) и уплотнительного кольца (13) поршневая и штоковая полости герметично разделены, и усилие, создаваемое давлением в рабочей полости, передается на шток. Поршень крепится на внутреннем конце штока с помощью гайки (16), которая фиксируется шплинтом (17). Манжетодержатели (12) удерживают манжеты от перемещения вдоль оси поршня. Передняя крышка (9) крепится на резьбе гильзы цилиндра с помощью контргайки (10). В крышку (9) вставлена втулка (20), которая служит направляющей для штока. Чтобы избежать утечки рабочей жидкости из полости штока, в проточке крышки (9) установлены кольца (8), также для этой цели служат манжеты (6), уплотнительные кольца (4) и (5) во втулке. Во избежание осевого смещения при движении штока манжета сдерживается манжетодержателем (7). Со стороны внешнего торца крышки стоит грязесъемник (3), удерживающийся гайкой (21), которая ввернута во внутреннюю резьбу крышки. Если механизм, который приводится в движение цилиндром, лишен упоров, ограничивающих его ход, которые бы фиксировали его в крайних положениях, то возможны жесткие соударения поршня и крышки гидроцилиндра. Чтобы смягчить эти удары, посредством демпфирования или торможения поршня на подходе к крышке, применяют разные типы демпфирующих устройств. В конструкции цилиндра, которая представлена на рисунке выше, эту функцию выполняет демпфер (11), установленный рядом с поршнем (15) на шток. Демпфер (11) смягчает соударение поршня и передней крышки цилиндра по окончании полного хода. Щель в конце хода штока, находящаяся между конической поверхностью демпфера и кромкой крышки (9) , через которую поршнем рабочая жидкость из штоковой полости выжимается в отверстие «А», уменьшается. В процессе этого, благодаря дросселированию жидкости через щель, движение поршня затормаживается.

Даже если вы прекрасно знаете устройство гидроцилиндра, осуществить его ремонт в кустарных условиях или же собрать свой собственный цилиндр – довольно нелегкая задача. Для этого нужно специальное оборудование и навыки. Поэтому с такими вопросами лучше обратиться к опытным профессионалам. Мы специализируемся на ремонте гидроцилиндров, а также изготовлении гидроцилиндров по вашим заказам. Наша компания занимается всем спектром работ, связанных с гидроцилиндрами. Наши работники занимаются ремонтом штока гидроцилиндров, ремонтируют гидроцилиндры для спецтехники, такой как погрузчики, асфальтоукладчики, экскаваторы, бетононасосы, автокраны и краны манипуляторы. Также мы можем изготовить гидроцилиндр по предоставленным вами чертежам или образцам. Мы гарантируем высокое качество и короткие сроки работы.

Поршень и цилиндр | машиностроение

Поршень и цилиндр , в машиностроении, цилиндр скольжения с закрытой головкой (поршнем), который возвратно-поступательно перемещается в цилиндрической камере немного большего размера (цилиндре) под действием давления жидкости или против него, как в двигателе или насос. Цилиндр паровой машины ( qv ) закрыт пластинами с обоих концов, с возможностью прохождения штоком поршня, жестко прикрепленного к поршню, через одну из торцевых крышек с помощью сальника и набивки. коробка (паронепроницаемое соединение).

поршень и цилиндр

Поршни и цилиндры автомобильного двигателя.

© Thomas Sztanek / Shutterstock.com

Подробнее по этой теме

Бензиновый двигатель

: Двигатели поршневые

Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-цилиндровым двигателям с возвратно-поступательным движением. Основными элементами поршнево-цилиндрового двигателя являются …

Цилиндр двигателя внутреннего сгорания закрыт на одном конце пластиной, называемой головкой, и открыт на другом конце, чтобы обеспечить свободное колебание шатуна, который соединяет поршень с коленчатым валом.Головка блока цилиндров содержит свечи зажигания в двигателях с искровым зажиганием (бензиновых) и обычно топливную форсунку в двигателях с воспламенением от сжатия (дизельных); на большинстве двигателей клапаны, управляющие впуском свежих топливовоздушных смесей и утечкой сгоревшего топлива, также расположены в головке.

На большинстве двигателей цилиндры представляют собой гладко обработанные отверстия в главном конструктивном элементе двигателя, известном как блок, который обычно изготавливается из чугуна или алюминия. На некоторых двигателях цилиндры имеют гильзы (гильзы), которые можно заменить в случае их износа.В алюминиевых блоках используются вкладыши из центробежного чугуна, которые помещаются в форму при литье алюминия; Эти вкладыши не подлежат замене, но их можно переточить.

Поршни обычно снабжены поршневыми кольцами. Это круглые металлические кольца, которые входят в канавки на стенках поршня и обеспечивают плотное прилегание поршня внутри цилиндра. Они помогают обеспечить уплотнение для предотвращения утечки сжатых газов вокруг поршня и предотвращения попадания смазочного масла в камеру сгорания.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Важной характеристикой двигателя внутреннего сгорания является его степень сжатия, определяемая как общий объем камеры сгорания с полностью выдвинутым поршнем (максимальный объем), деленный на общий объем с полностью сжатым поршнем (минимальный объем). Фактическая степень сжатия на практике несколько меньше. Более высокая степень сжатия обычно обеспечивает лучшую производительность двигателя, но для этого требуется топливо с лучшими антидетонационными характеристиками.

Тесно связана со степенью сжатия характеристика, известная как смещение — то есть изменение объема (измеряемого в кубических дюймах или кубических сантиметрах) камеры сгорания, которое происходит при перемещении поршня из одного крайнего положения в другое. . Смещение связано с номинальной мощностью двигателя.

Что такое поршень? Как это работает?

Поршни — это цилиндрические компоненты машины, которые совершают возвратно-поступательное движение в герметичной трубке для передачи или получения движения.

В какой-то момент жизни мы все сталкивались со шприцами, инструментами, с помощью которых врачи вводили лекарства, чтобы отразить невидимые угрозы, которые постоянно пытаются нас преследовать. С физической точки зрения шприц имеет полый цилиндр с иглой на одном конце и управляемый вручную поршень на другом. Цилиндр и плунжер представляют собой простейшие формы конструкции «цилиндр-поршень», являющиеся неотъемлемой частью многих машин.

Цилиндр и поршень шприца представляют собой простейший пример компоновки цилиндр-поршень (Фото: MAKOVSKY ART / Shutterstock)

Что такое поршень?

Поршень определяется как цилиндрический компонент, который совершает возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение в герметичной трубке.Целью этого устройства является создание давления для текучих сред (как жидкостей, так и газов), содержащихся в цилиндре, для придания или получения движения.

Конструкция поршня

Несмотря на то, что поршни имеют множество форм и областей применения, основная конструкция всех поршней остается неизменной.

1. Корпус поршня

Корпус поршня состоит из двух составных частей: днища и юбки. Головка поршня — это самая верхняя поверхность поршня, которая контактирует с жидкостью.Повышение давления достигается перемещением головки поршня в крайнее верхнее положение.

Корпус поршня состоит из головки и юбки (Фото предоставлено yanik88 / Shutterstock)

Головка поршня имеет интегрированную полую цилиндрическую форму, которая плотно прилегает к внешнему цилиндру, где совершается возвратно-поступательное движение. Юбка поршня, как известно, имеет канавки, идущие параллельно ее поперечному сечению, для размещения поршневых колец.

Хотя юбки поршня не выделяются в устройствах с ручным управлением, они составляют значительную часть конструкции поршня в механических устройствах.Помимо поршневых колец, они также вмещают ступицу и втулки, которые помогают удерживать шатуны на месте.

2. Поршневые кольца

Поршневые кольца сидят в канавках на юбке поршня и помогают создать герметичное уплотнение между цилиндром и поршнем (Фото: PAIRUT / Shutterstock)

Для сжатия или повышения давления жидкости необходимо для поддержания герметичного уплотнения между внутренней стенкой цилиндра и поршнем. Это достигается с помощью поршневых колец из специальных материалов; эти кольца не только расширяются, заполняя зазоры между стенкой цилиндра и поршнем, но также сохраняют свою конфигурацию под давлением.Поршневые кольца также постоянно поддерживают чистоту футеровки цилиндра.

3. Шатуны

Шатуны могут быть фиксированными (слева) или подвижными (справа)) (Фото предоставлено dreamnikon / Shutterstock)

Как мы уже знаем, поршни могут либо сообщать, либо получать движение за счет повышения давления жидкости . Шатун передает это движение от источника энергии на одном конце и приемника энергии на другом конце. В шприце или любой другой машине с ручным управлением шатуны обычно прикреплены к основанию головки поршня и могут также называться толкателями.

В случае сложных машин, таких как двигатели и насосы, которые зависят от источника тепла или электроэнергии, шатуны поворачиваются вокруг пальца на запястье на одном конце и подшипников на другом.

4. Палец на запястье

Шатуны поворачиваются вокруг поршневого пальца, который входит в ступицу поршня (Фото предоставлено yanik88 / Shutterstock)

Шатуны поворачиваются вокруг пальца, который помогает толкать головку поршня вверх и вниз. Этот штифт, известный как поршневой палец или поршневой палец, входит во втулку юбки поршня.Штифты на запястье присутствуют только в поршнях с подвижными шатунами.

Как работают поршни

На приведенной выше диаграмме показано движение поршня в цилиндре. (Фото: Р. Кастельнуово / Wikimedia Commons)

Цилиндр, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение, имеет клапаны, которые позволяют входить и выходить жидкости. Когда поршень движется вниз, впускные клапаны открываются, пропуская жидкость в цилиндр. После этого поршень может переместиться в крайнее положение, подальше от верхней поверхности цилиндра.Это называется нижней мертвой точкой (НМТ).

На этом этапе впускной клапан закрывается, и поршень начинает двигаться вверх, достигая самого верхнего предела, известного как верхняя мертвая точка (ВМТ). Повышение давления и сжатие жидкости происходит по мере приближения поршня к верхней мертвой точке. В этот момент открывается выпускной клапан, выталкивая сжатые жидкости из цилиндра.

Каждое движение между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой называется ходом.В поршнях, которые расположены сбоку, а не вертикально, крайние положения известны как внутренняя мертвая точка (IDC) и внешняя мертвая точка (ODC).

Поршни одинарного и двойного действия

Поршни двойного действия работают с обеих сторон

Обычный поршень нагнетает жидкости только при прямом ходе. Такой поршень также известен как поршень одностороннего действия. Однако некоторые поршни создают давление жидкости как при прямом, так и при обратном ходе. Это стало возможным благодаря использованию неподвижного шатуна и герметичных поверхностей на обеих сторонах днища поршня.Такие поршни известны как поршни двустороннего действия.

Применение поршней

1. Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры всасывают воздух под низким давлением и вытесняют его под высоким давлением. (Фото: OlegSam / Shutterstock)

Эти устройства нагнетают газы при низком давлении и выбрасывают их при более высоком давлении, используя механическую энергию от коленчатого вала, подключенного к внешнему источнику питания. Поршневые компрессоры являются двухтактными: обратный ход втягивает воздух под низким давлением, а прямой ход сжимает его и выталкивает из цилиндра под высоким давлением.Таким образом, компрессоры сообщают жидкости движение.

2. Поршневые насосы

Принципиальная схема поршневого насоса. Они могут быть моторизованными или управляемыми вручную.

Хотя обычно насосы и компрессоры используются как взаимозаменяемые, насосы выполняют несколько иную функцию, поскольку они используются для нагнетания жидкостей. Жидкости нельзя сжимать, как газы, но их можно выпускать под более высоким давлением, что происходит за счет скорости. Насосы, как и компрессоры, передают движение, но из-за наличия превосходных опций поршневые насосы обычно не используются для жидкостей.

3. Двигатели

Двигатели внутреннего сгорания, используемые в автомобилях, имеют несколько поршней для выработки большей мощности. (Фото: kvsan / Shutterstock)

Статьи по теме

Статьи по теме

Двигатель сжимает жидкость (топливовоздушную смесь), которая воспламеняется и толкает поршень вниз. Поршень, в свою очередь, перемещает коленчатый вал. В двухтактных двигателях поршни служат также впускными и выпускными клапанами. Таким образом, двигатели, в отличие от насосов и компрессоров, получают движение от сгорания сжатых жидкостей.

4. Устройства с ручным управлением

В простых устройствах, таких как велосипедные насосы, шприцы и даже водяные пистолеты, используются поршни с ручным управлением с фиксированным толкателем (Фото: doomu / Shutterstock)

В картриджах с чернилами, шприцах и велосипедных насосах используются поршни с фиксированными толкателями . Они получают силу от физических усилий по вытеснению жидкости под высоким давлением.

5. Паровые двигатели

Паровой двигатель с поршнем двустороннего действия (Фото: Сергей Меркулов / Shutterstock)

Паровые двигатели, хотя и вышли из употребления, использовали поршни двустороннего действия.В наши дни поршни двустороннего действия используются в гидравлических и пневматических системах специального назначения.

Знакомство с поршнями | Успешное земледелие

На своей ферме я выращиваю сладкую кукурузу на свежем рынке, но это не мешает мне узнать о методах выращивания других культур. Я всегда считал, что все, чему ты можешь научиться, имеет ценность. Дополнительным преимуществом новых знаний является то, что я могу применить их к чему-то еще в моей работе. Цель этой статьи — предоставить вам информацию, чтобы, если вам когда-либо придется покупать новый поршень для двигателя, вы можете сделать это как образованный потребитель.

Анатомия поршня

Каждый поршневой двигатель использует поршень для передачи химической энергии от сгорания механической работе, выполняемой коленчатым валом. Расширение топливно-воздушной смеси использует поршень как платформу для противодействия давлению сгорания в цилиндре, которое затем передает энергию коленчатому валу через шатун. Из-за формы поршня специалисты по двигателям часто называют его пробкой.

Следующие термины описывают части поршня.

• Корона. Это верхняя часть поршня, которая обращена к камере сгорания в головке блока цилиндров. Заводная головка может быть плоской с вырезом для клапанов или без него. Это поршень с плоским верхом. Если заводная головка утоплена, значит, это выпуклый поршень. В зависимости от конструкции может быть утоплена вся корона или только область, отражающая форму камеры сгорания. Обратной стороной выпуклого поршня является выдвижной или куполообразный поршень. Этот стиль имеет арку, обращенную к камере сгорания головки блока цилиндров.Куполообразные поршни редко, если вообще когда-либо, используются в двигателях сельского хозяйства.

У многих дизелей плоская дека на ГБЦ. Таким образом, вся камера сгорания находится в углублении в днище поршня. Газовый двигатель всегда имеет камеру сгорания в головке блока цилиндров, но современные конструкции отражают значительную часть этой области в слегка утопленной тарелке. Это сделано для улучшения движения смеси и увеличения скорости пламени.

• Кольцо земли. Это область на стороне поршня от днища до верхнего поршневого кольца, а затем материал между кольцами на стороне поршня.Кольцевой участок от верхнего кольца до короны также идентифицируется как объем щели. Это область, куда будет перемещаться топливно-воздушная смесь, а пламя — нет.

В современных газовых двигателях верхнее кольцо расположено очень близко к головке (более тонкое кольцо), так что объем щели уменьшается (что является основным источником выбросов углеводородов). В старых двигателях верхнее кольцо обычно располагалось дальше от короны (увеличенная посадка кольца), чтобы тепло сгорания не попадало на кольцо для долговечности.Если двигатель сильно взорвется (стукнет) под нагрузкой, приземление верхнего кольца выйдет из строя и сломается, повредив цилиндр.

• Кольцевая канавка. Это канавка, выточенная в поршне, где находятся кольца. Они изготавливаются с определенным размером, и набор колец, который вы используете, должен совпадать с этим.

• Высота сжатия. Это расположение центра отверстия под палец по отношению к заводной головке. Это будет такое измерение, как 1.150 дюймов. Это означает, что центр отверстия под штифт составляет 1,150 дюйма при измерении от заводной головки. Высота сжатия поршня зависит от длины шатуна, хода коленчатого вала и высоты деки блока (расстояние от центральной линии коленчатого вала до места крепления головки блока цилиндров).

• Юбка. Это область под отверстием под штифт до нижней части поршня, которая при взгляде сбоку напоминает женскую юбку. Его цель состоит в том, чтобы направлять поршень во время его движения в отверстии цилиндра и предотвращать его раскачивание, когда коленчатый вал вращается по дуге вращения, а осевая нагрузка прижимает его к стенке цилиндра.Нижняя часть юбки также является местом измерения поршня. Этот размер определяет размер отверстия цилиндра. Это называется зазором поршня до стенки.

3 конструкции поршня

Поршни изготавливаются из алюминия и могут считаться литыми (вылитые в форму), кованными (запрессованными в форму) или заэвтектическими (алюминий, смешанный с силиконом).

Литые поршни считаются самой слабой конструкцией, но их производство наименее затратно из-за низкой скорости теплового расширения.Литые поршни имеют меньший зазор по отношению к стенке цилиндра. Это приводит к снижению шума двигателя (особенно при холодном двигателе) и снижению расхода масла во время прогрева.

Кованые поршни — самая прочная конструкция, но их производство дороже. Эти поршни также требуют большего зазора, поскольку их скорость расширения выше. Звук, который издает кованый поршень в холодном состоянии, называется хлопком поршня . Расход масла при коротких рабочих циклах с коваными поршнями намного выше, чем с литыми.

Гиперэвтектические поршни являются относительно новыми (за последние 20 лет) и имеют более прочную конструкцию, чем литые поршни. Заэвтектические поршни производят меньше шума и потребляют меньше масла по сравнению с коваными поршнями. Это связано с посадкой, близкой к установке литого поршня. Некоторые исследования показали, что заэвтектические поршни могут быть более хрупкими, чем литые или кованые поршни, что делает их плохим кандидатом на то, чтобы выдержать приступ сильной детонации, не поднимая кольцо приземления.

Размеры поршня

Промышленность предлагает диаметр отверстия 0.020, 0,030, 0,040 и 0,060 дюйма. Стандартный диаметр цилиндра — это размер, на который изначально был рассчитан двигатель.

Если цилиндр изношен или поврежден, его сначала необходимо расточить до нужного размера, а затем довести до окончательного размера, чтобы использовать новый поршень. Если в поврежденное отверстие устанавливается втулка, то можно использовать поршень стандартного размера.

Изготовители на заказ могут изготовить поршень в точном соответствии с требованиями. Эти поршни всегда будут коваными и во много раз дороже серийных поршней с обычно предлагаемыми размерами внутреннего диаметра.

При восстановлении двигателя ваша цель — сделать стенку цилиндра как можно более толстой. Следовательно, вам нужно выбрать поршень с наименьшим увеличением диаметра, при этом производя желаемую коррекцию диаметра цилиндра.

Выбор замены

Логика, которую я использую при покупке поршня, заключается в том, чтобы посмотреть, какой метод изготовления был использован первоначальным производителем. Если бы это была кованая конструкция, я бы использовал поршень в таком стиле.Если на заводе двигатель оснащен литым поршнем, вы можете либо вернуться к этой конструкции, либо перейти на кованый или заэвтектический поршень. Если двигатель будет работать в тяжелых условиях в течение продолжительных периодов времени, например, при работе системы орошения, то я бы перешел на кованый поршень для прочности и не беспокоился о шумах при работе на холоде или расходе масла.

Напротив, если двигатель будет часто запускаться из холодного состояния, а затем работать только в течение коротких периодов времени и никогда не накапливать много рабочего тепла (например, грузовик, используемый для кормления скота), я бы предложил купить в качестве замены поршневой литой конструкции, так как обеспечивает плотную посадку и меньший расход масла.Имейте в виду, что, когда масло проходит мимо колец (как это может происходить с незакрепленным поршнем), оно образует нагар на опорной поверхности и кольцевых канавках, что со временем приведет к прилипанию масла и компрессионных колец.

Надеюсь, вам никогда не придется покупать новые поршни. Если вы это сделаете, от правильного выбора будет зависеть успех восстановления.

Все о поршневых клапанах — конструкция, применение и соображения

Что такое поршневые клапаны?

Поршневые клапаны используются в системах горячего водоснабжения и пара в качестве запорных и регулирующих устройств.Они доступны в основном в конфигурациях кузова типа глобус. Основным преимуществом поршневого клапана является его способность герметизировать приводной шток без набивки или сальников, а также порт клапана за счет воздействия самого поршня на пары уплотнительных колец. Кольца заменяют седла, которые используются в традиционных задвижках и запорных клапанах. Поршневые клапаны подробно описаны ниже. Информацию о других клапанах см. В нашем Руководстве для покупателей клапанов.

Конструкция поршневого клапана

Поршневые клапаны содержат верхнее и нижнее уплотнительные кольца, которые удерживаются на месте фонарными втулками.Когда клапан открыт, боковая стенка поршня плотно прилегает к верхнему уплотнительному кольцу, предотвращая утечку через шток и крышку клапана. Когда клапан закрыт, поршень упирается в нижнее уплотнительное кольцо, снова предотвращая утечку через клапан. Поршни расположены так, что они движутся только линейно и не вращаются при вращении штока.

Хотя поршень полностью выходит из потока при открытом клапане и, таким образом, сводит к минимуму ограничение протекающей жидкости, геометрия шарообразного корпуса вынуждает жидкость делать два резких поворота на своем пути через клапан.Потери через клапан из-за этих поворотов аналогичны потерям, наблюдаемым в шаровых клапанах с аналогичным корпусом.

Уплотнения изготавливаются из различных материалов, обычно из армированного металлом графита (или, иногда, из резиновых уплотнительных колец или ПТФЭ), а поршни, как правило, из нержавеющей стали. Уплотнения можно снимать и заменять, пока корпус клапана остается в трубопроводе.

Другой формой клапана является поршневой клапан с угловым седлом, названный так в честь поршня с пневматическим приводом, который используется для закрытия и открытия клапана, который обычно представляет собой диск или плунжер, закрывающийся напротив седла.Эти клапаны также используются в работе с паром, но они отличаются от описанных выше поршневых клапанов и обычно имеют размер немного меньше. В этой конструкции привод клапана входит в клапан под углом, чтобы уменьшить потери через клапан.

Применение поршневого клапана

Поршневые клапаны

используются в основном для насыщенного и перегретого пара и горячей воды на электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах, целлюлозно-бумажных комбинатах и ​​т. Д. Конкретные области применения включают паровые коллекторы и коллекторы, коллекторы конденсата, пароохладители, изоляцию конденсатоотводчиков и т. Д.Они доступны в классах ANSI 150, 300 и 800 с размерами от ½ до 8 дюймов. Многие, если не все, поршневые клапаны будут изготавливаться в соответствии со стандартами DIN или спецификациями ANSI и ASME для межфланцевых и фланцевых размеров. относящиеся к шаровой трубопроводной арматуре. Материалом корпуса обычно является литая сталь для клапанов более низких серий и кованая сталь для более высоких серий. Концы могут быть фланцевыми, резьбовыми, стыковыми или приварными, опять же, в зависимости от класса.

Поршневые клапаны также могут работать с такими газами, как кислород, азот и водород.Они также используются с маслами-теплоносителями и различными химикатами.

Еще одно применение поршневых клапанов — это клапаны для слива резервуаров и реакторов, где поршень называется плунжером. Эти клапаны способны опорожнять резервуары, содержащие шлам или даже порошки, поскольку поршень и уплотнение самоочищаются. В отличие от шарового поршневого клапана, поршневой клапан обычно имеет звездообразную форму, чтобы уменьшить ограничение жидкости, протекающей через клапан. Кроме того, на плунжере имеется дополнительная пломба, которая перемещается вместе с ним.

Поршневые клапаны лучше переносят засорение трубопроводов, чем шаровидные клапаны, при этом обеспечивая эффективное уплотнение. При открытии порт клапана остается закрытым до тех пор, пока поршень полностью не выйдет из уплотнительного кольца, что сводит к минимуму любую коррозию на уплотнительных поверхностях из-за протекающей жидкости. Уплотнения допускают частичное открывание без эрозии, что делает их пригодными для регулирования. На передней части поршня может быть установлен игольчатый удлинитель для улучшения контроля потока в этих ситуациях.Когда клапан закрыт, уплотнения удаляют любые частицы, которые могли скопиться на поршне. Поршневые клапаны могут эффективно работать даже после длительных периодов, когда они установлены, но не используются.

Рекомендации по выбору поршневого клапана

Поршневые клапаны

имеют большую площадь уплотнения для своего размера и обеспечивают высоконадежную отсечку (класс утечки VI по ANSI). Поршневые клапаны, не требующие сальника для уплотнения штока, также обеспечивают превосходную защиту от утечек в атмосферу.Компенсация теплового расширения и сжатия иногда обеспечивается шайбами ​​Бельвилля на болтах крышки, которые поддерживают постоянное давление на уплотнения. Поршневые клапаны большего размера часто представляют собой сбалансированные поршневые клапаны для компенсации некоторого крутящего момента, необходимого для закрытия этих клапанов при высоком давлении на входе. Они обычно включают набивку вокруг штока в дополнение к верхнему и нижнему уплотнениям.

Поршневые клапаны обычно приводятся в действие маховиком. Также доступны автоматические поршневые клапаны с электромеханическими или пневматическими приводами.

Замена верхнего или нижнего уплотнения выполняется очень просто, пока корпус клапана остается на линии. После изоляции клапана болты крышки ослабляются, а узел штока и поршня извлекается, открывая доступ к нижнему и верхнему уплотнениям для проверки и замены. Поршень, если он поврежден, также можно заменить одновременно. Уплотнения жизненно важны для работы поршневого клапана, и выбор правильного материала для них зависит от среды трубопровода и условий температуры / давления.

Поршневые клапаны обычно не требуют технического обслуживания. Утечки в уплотнениях можно устранить, затянув болты крышки, когда клапан закрыт. В некоторых кругах поршневые клапаны известны как устройства «установил и забыл».

Поршневые клапаны музыкальных инструментов используются не только в промышленности, но и в трубах.

Сводка

В этой статье представлено краткое обсуждение поршневых клапанов, включая их конструкцию, применение и рекомендации по выбору.Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах. Более подробную информацию о клапанах в целом можно найти на веб-сайте ассоциации производителей клапанов www.vma.org.

Прочие арматуры для клапанов

Больше от Насосы, клапаны и аксессуары

Владелец Detroit Pistons призвал отказаться от «расистской» тюремной телефонной компании, пока НБА проводит курс на Black Lives Matter

нажмите, чтобы увеличить

• Предоставлено Detroit Pistons
• Том Горс.

На прошлой неделе миллиардер, владелец Детройтских тюрем, Том Горс ушел из Попечительского совета Музея искусств округа Лос-Анджелес из-за давления со стороны активистов из-за того, что его инвестиционная фирма владеет Securus, крупнейшей частной тюремной телефонной компанией в стране.

Теперь активисты призывают Горес либо отказаться от Securus, либо отказаться от владения Detroit Pistons, как НБА считает с движением Black Lives Matter.

Gores Platinum Equity приобрела Securus в 2017 году. Компанию называли «хищнической», взимая с семей заключенных до 25 долларов за 15-минутный телефонный звонок. Securus также неоднократно привлекался к ответственности за незаконную запись разговоров между заключенными и их адвокатами, факт, который стал известен только после того, как компания была взломана.

В понедельник, The Nation призвала Гора «заработать состояние на том, что есть не что иное, как расистская спекуляция».»

«Владельцы франшизы НБА, если они действительно идут на прогулку, должны бросить вызов своему собрату-миллиардеру: либо продать главную жемчужину его корпоративных владений, либо отказаться от легендарной франшизы», — написал спортивный редактор The Nation Дэйв Зирин.

Бьянка Тайлек — исполнительный директор Worth Rises, одной из групп, которые призвали Гора уйти из LACMA, — соглашается.

«НБА определенно следует прислушаться к быстрым действиям, предпринятым Музеем искусств округа Лос-Анджелес в качестве предупреждения о том, что общественность не потерпит тюремную спекуляцию в своих любимых культурных учреждениях, и спорт не исключение», — сказал Тайлек Зирин. «Фактически, то, как игроки лидировали в вопросе расовой справедливости в последние несколько месяцев, должно заставить НБА задуматься об их соучастии в том, как Горес охотится на семьи черных и коричневых, играя свою роль в тюремной индустрии.»

НБА продемонстрировало поддержку Black Lives Matter, разместив лозунг на своих кортах и ​​майках игроков. В августе игроки НБА пригрозили забастовкой в ​​связи с убийством полицией Джейкоба Блейка в Кеноша, штат Висконсин.

В своем письме об отставке Гор сказал, что он обещал 100% своей личной доли в Securus для решения проблем.

«Когда мы приобрели Securus, мы не знали, что он станет связующим звеном для решения политических, социальных, расовых и экономических проблем, волнующих Америку сегодня», — написал он.«Но теперь, когда мы здесь, мы не будем уклоняться от предстоящей тяжелой работы».

Будьте в курсе новостей и просмотров Детройта. Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей, которая доставляется каждую среду.

Что такое гидравлика? — Определение с сайта WhatIs.com

От

Гидравлика — это механическая функция, которая работает под действием давления жидкости.В гидравлических системах механическое движение вызывается перекачиваемой жидкостью, обычно через цилиндры, перемещающие поршни. Гидравлика — это компонент мехатроники, который сочетает в себе механику, электронику и разработку программного обеспечения при проектировании и производстве продуктов и процессов.

Простые гидравлические системы включают акведуки и ирригационные системы, которые доставляют воду, используя силу тяжести для создания давления воды. Эти системы, по сути, используют собственные свойства воды, чтобы она доставляла себя.Более сложная гидравлика использует насос для создания давления в жидкостях (обычно маслах), перемещая поршень через цилиндр, а также клапаны для управления потоком масла.

Дровокол — это однопоршневая гидравлическая машина, в которой на обоих концах цилиндра используется клапан, который позволяет поршням перемещаться под действием жидкости под давлением, приводя в движение клин, чтобы разбить древесину на более мелкие части и вернуться в исходное положение. Увеличение силы можно создать, используя цилиндр меньшего диаметра, чтобы толкнуть больший поршень в больший цилиндр.Часто поршней будет несколько. В промышленном оборудовании, таком как экскаваторы-погрузчики, часто используется несколько цилиндров для перемещения различных частей. Электронное управление обычно используется для этих более сложных настроек на большом и мощном оборудовании.

Гидравлика аналогична пневматическим системам по функциям. Обе системы используют жидкости, но, в отличие от пневматики, в гидравлике используются жидкости, а не газы. Гидравлические системы способны выдерживать более высокие давления: до 10000 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм) по сравнению с примерно 100 фунт / кв. Дюйм в пневматических системах.Это давление возникает из-за несжимаемости жидкостей, что позволяет передавать большую мощность с повышенным КПД, поскольку энергия не теряется на сжатие, за исключением случая, когда воздух попадает в гидравлические линии. Жидкости, используемые в гидравлике, также могут смазывать, охлаждать и передавать мощность. Пневматика, будучи менее многогранной, требует отдельной смазки маслом, что может испортить давление воздуха. Пневматика проще по конструкции и в управлении, безопаснее (с меньшим риском возгорания) и надежнее, отчасти потому, что сжимаемость газопоглощающего удара может защитить механизм.

Последний раз обновлялся в январе 2017 г.

Читать далее о гидравлике Двигатель Стирлинга

— обзор

2 ВВЕДЕНИЕ

Компоненты двигателя Стирлинга включают процессы теплопередачи, которые происходят в условиях колеблющегося потока. Одномерные коды производительности используются для моделирования этого нестационарного колеблющегося потока при разработке двигателей Стирлинга со свободным поршнем.В этих эксплуатационных кодах используются корреляции между постоянным потоком, коэффициентом трения и теплопередачей. Достоверность использования стационарных корреляций для условий колеблющегося потока сомнительна (Тью, 1987; Ибрагим и др., 1990). Соответственно, нет уверенности в предсказательных возможностях этих одномерных кодов.

В настоящее время проводятся многоступенчатые исследования для компьютерного исследования сложных условий колеблющегося потока в двигателе Стирлинга. Частью этих усилий является изучение двумерного, несжимаемого / термически расширяемого, ламинарного, пульсирующего потока между двумя параллельными пластинами.В литературе выделяют два типа нестационарного течения: (1) колеблющийся — нестационарный поток с нулевой средней скоростью и (2) пульсирующий — нестационарный поток с ненулевой средней скоростью. В этой статье основное внимание будет уделено пульсирующим потокам.

Несколько исследователей исследовали ламинарный пульсирующий поток, как внешний (Riley, 1975; Ishida and Yamada, 1980), так и внутренний (Uchida, 1956; Siegel and Perlmutter, 1962; Siegel, 1987; Creff et.al., 1983; Creff et.al., 1985), используя аналитические или численные методы.Uchida (1956) получил решения в замкнутой форме при исследовании пульсирующего и колеблющегося ламинарного, полностью развитого кругового потока в трубе. Кроме того, Зигель и Перлмуттер (1962) и Сигель (1987) исследовали процесс теплопередачи при пульсирующем ламинарном потоке. Они получили решения в замкнутой форме для термически развивающегося течения в канале с использованием приближения снарядного течения.

Недавно Creff ‘et.al. (1983, 1985) проанализировали одновременно развивающийся пульсирующий ламинарный поток несжимаемой трубы.Их численные расчеты основывались на разложении импульсного потока на нестационарный периодический поток, наложенный на установившийся ламинарный поток. Пульсация характеризовалась либо синусоидальной модуляцией скорости потока (Creff et.al., 1983), либо синусоидальным осевым градиентом давления (Creff et.al., 1985). Creff ‘et.al. численные прогнозы хорошо сравнивались с имеющимися данными для условий установившегося потока (Langhaar, 1942), а также с данными о нестационарном полностью разработанном потоке, полученными Uchida (1956).

Эта статья посвящена численному исследованию пульсирующего, ламинарного, несжимаемого / термически расширяемого, одновременно развивающегося потока между двумя параллельными пластинами.