В современном производстве гидроцилиндров (ГЦ) наблюдается тенденция перехода от тради¬ционных металлических (бронзовых и чугунных) опорных элементов (МОЭ), обычно совмещенных с поршнем или штоковой втулкой, к закладываемым в канавки этих деталей пластмассовым опорным элементам (ПОЭ) . Публикации, посвященные сравнительному анализу этих конструкций, носят по¬верхностный и единичный характер . Поэтому цель данной работы - рассмотреть преимущества и недостатки этих двух технических решений, найти оптимальные области их применения и возможные пути дальнейшего совершенствования. Такой анализ необходим как разработчикам ГЦ, так и производителям ПОЭ
Опорные элементы поршня и штока ГЦ образуют с цилиндром и штоком
тяжелонагруженные пары трения-скольжения, во многом определяющие такие важные
параметры ГЦ, как вес и габариты, плавность и шумность движения, коэффициент
полезного действия, ресурс работы, безотказность и ремонтопригодность. От
материала и конструкции этих пар зависят необходимые для нормативной работы ГЦ
параметры: твердость и шероховатость штока и цилиндра, смазывающая способность
и допускаемый класс частоты рабочей жидкости. Люфты в опорных элементах
непосредственно влияют на герметичность и надежность уплотнений и угол
перекоса штока в цилиндре, от которого зависят изгибающие моменты, действующие
на шток и гильзу ГЦ, и доля осевой нагрузки штока, переходящая в радиальные
силы на опорных элементах
Наиболее жесткие и прочные пластмассы третьей группы позволяют
выполнить ПОЭ еще более компактными и приблизиться к габаритам МОЭ, однако
грязепоглощающая способность у них уже недостаточна для работы с рабочими жидкостями
с загрязненностью на уровне 14 кл. ГОСТ 17216, который характерен для СДМ. В
связи с этим ряд фирм (например Busak-Shamban) рекомендуют защищать такие ПОЭ дополнительными
ПОЭ из мягких пластмасс. Очевидно, что такое решение существенно усложняет
конструкцию ГЦ и снижает выигрыш в осевых размерах. Следовательно, для
большинства ГЦ оптимальными характеристиками для ПОЭ обладают пластмассы второй
группы, позволяющие наиболее полно реализовать преимущества ПОЭ перед МОЭ.
Поэтому, при производстве широкой гаммы ПОЭ [3, 4], делается основной
упор на материал второй группы - Технамид А-СВЗО-ТАФ.
При
применении ПОЭ важно учитывать присущее им увеличение люфтов в опорах штока и
поршня, вызванное тем, что размерная цепь при их расчете возрастает на удвоенный
допуск (—0,1 мм) на толщину ПОЭ и его повышенную температурную и силовую
деформацию. Поэтому, при равной точности изготовления металлических деталей ГЦ,
люфты в ПОЭ в несколько раз больше, чем в МОЭ. В связи с этим в паре с ПОЭ, как
правило, используются специальные уплотнения с повышенной стойкостью к
экструзии и радиальным смещениям уплотняемых деталей. Возросшие люфты обычно не
вызывают стуков в ГЦ, т.к. ПОЭ обладает высокой демпфирующей способностью,
однако ограничивают область применения ПОЭ в ГЦ точных следящих систем и
тяжелонагруженных ГЦ, в которых перекосы осей штока и цилиндров должны быть
минимальны.
Дальнейшее
развитие ПОЭ направлены на уменьшение их недостатков, т.е. на снижение
габаритов и люфтов, а также повышение технологичности как опорных элементов,
так и их посадочных мест. В производстве ПОЭ имеются резервы по повышению их
точности по толщине. Высокая пластичность пластмасс второй группы позволяет
производить калибровку опорных элементов после их установки в посадочные канавки
протяжкой через обжимные оправки. Переход на производство ПОЭ методом
экструзионного литья, широко применяемого для обвязочных лент и оконных рам,
также может снизить допуски на их толщину при одновременном резком повышении
производительности техпроцесса.
Достигнуть
уменьшения осевых размеров опор- но-уплотнительных узлов ГЦ с давление до 20
МПа возможно применением ПОЭ из мягких пластмасс, совмещенных с уплотнениями.
На рис. 3 представлен проект ГЦ, в котором в штоковой втулке и поршне
установлены манжеты Г-образного профиля, с поджимными резиновыми кольцами.
Развитые спинки манжет выполняют функцию опорных элементов, а лопасти
герметизируют поршень и шток.
Повышенной компактности
ПОЭ можно достигнуть в случае совмещения их с телом поршня . Поршень из
Технамида А-СВЗО-ТАФ, с повышающими его прочность стальными шайбами на торцах,
предназначен для ГЦ диаметром до 100 мм и давлением до 25 МПа. В случае
выполнения поршня составным из двух одинаковых частей упрощается монтаж
уплотнений за счет исключения операций по их растяжке и осаживанию в канавке
поршня.
Купить качественную гидравлику,детали,запчасти к дорожным каткам вы можете у нас.
|