Leer hoehydraulische cilinderswerk, verken de belangrijkste ontwerpen en vind de juiste oplossing voor uw systeem
Hydraulische cilinders, ook wel ‘hydraulische cilinders’ genoemd, krijgen kracht uit hydraulische vloeistof onder druk, meestal hydraulische olie. Ze bestaan uit een cilindercilinder, waarbinnen een zuiger, verbonden met een zuigerstang, heen en weer beweegt. De loop is aan beide uiteinden gesloten: het ene uiteinde is de cilinderbodem (ook wel het dopuiteinde genoemd) en het andere is de cilinderkop, waar de zuigerstang naar buiten komt. De zuiger heeft schuifringen en afdichtingen en verdeelt het interieur van de cilinder in twee kamers: de kamer aan de onderkant (kapuiteinde) en de kamer aan de zuigerstangzijde (stanguiteinde). Hydraulische druk werkt op de zuiger om lineaire arbeid en beweging te produceren.
Flenzen, tappen en/of gaffels zijn aan het cilinderlichaam bevestigd. De zuigerstang heeft ook bevestigingsonderdelen om de hydraulische cilinder te verbinden met het object of machineonderdeel dat hij duwt.
Een hydraulische cilinder is de actuator, of ‘motor’, onderdeel van een hydraulisch systeem – ook wel de ‘spieren’ genoemd – waarmee het gemakkelijk wordt om zware lasten te heffen, neer te laten, te verplaatsen of te ‘vergrendelen’. Het ‘generator’-gedeelte van het systeem is de hydraulische pomp, die een vaste of gereguleerde oliestroom naar de onderkant van de cilinder stuurt om de zuigerstang omhoog te bewegen. De zuiger duwt de hydraulische olie in de andere kamer terug naar het reservoir. Als we aannemen dat de oliedruk in de zuigerstangkamer vrijwel nul is, is de kracht op de zuigerstang gelijk aan de druk in de hydraulische cilinder vermenigvuldigd met het zuigeroppervlak (F=PA).
De zuiger beweegt naar beneden wanneer olie in de zijkamer van de zuigerstang wordt gepompt, en de hydraulische olie uit het zuigergebied stroomt drukloos terug naar het reservoir. De druk in de kamer van het zuigerstanggebied is (trekkracht) gedeeld door (zuigeroppervlak – zuigerstangoppervlak).
Hydraulische cilinders, ook bekend als ‘hydraulische vijzels’ of ‘actuators’, zetten vloeistofkracht om in mechanische energie. In tegenstelling tot hydraulische motoren, die een roterende beweging produceren, voeren hydraulische cilinders een lineaire (translatie) beweging uit – daarom worden ze ook wel “lineaire motoren” genoemd.
Bij gebruik onder hoge druk genereren hydraulische cilinders grote krachten en nauwkeurige bewegingen. Daarom zijn ze gemaakt van sterke materialen zoals staal, die bestand zijn tegen de grote krachten die daarbij betrokken zijn.
Er zijn twee hoofdtypen hydraulische cilinderconstructies die in de industrie worden gebruikt: trekstang- en gelaste cilinders. Andere veel voorkomende cilinderontwerpen zijn onder meer telescopische, plunjer-, differentieel-, herfaserings-, enkelwerkende en dubbelwerkende hydraulische cilinders.
De meeste hydraulische cilinders zijn dubbelwerkend: olie onder druk kan aan weerszijden van de zuiger worden aangebracht om beweging in beide richtingen mogelijk te maken. Enkelwerkende cilinders worden soms gebruikt wanneer het gewicht van de lading wordt gebruikt om de cilinder terug te brengen naar de gesloten positie.
Hydraulische cilinders bieden meer flexibiliteit in ontwerp en structuur bij het overbrengen van kracht tussen twee verschillende punten. Cilinders van verschillende afmetingen maken het mogelijk een systeem te creëren dat gewichten kan trekken, duwen en heffen. Bochten en hoeken kunnen worden meegenomen in het systeemontwerp, wat handig is als er ruimtegebrek is.
Hydraulische cilinders mogen echter alleen worden gebruikt voor lineair duwen en trekken. Er mogen geen buigmomenten of zijbelastingen op de zuigerstang of de cilinder worden overgebracht. Om deze reden zou een cilinder idealiter moeten worden aangesloten met behulp van een enkele gaffel met een sferisch kogellager. Hierdoor kan de cilinder bewegen en zich aanpassen aan een eventuele verkeerde uitlijning tussen zichzelf en de last die hij duwt.
De totale lengte van een hydraulische cilinder is de som van de slag, de dikte van de zuiger, de dikte van de bodem en kop, en de lengte van de verbindingen. Vaak past deze lengte niet in de machine. In dergelijke gevallen wordt de zuigerstang ook als zuigercilinder gebruikt en wordt een tweede zuigerstang toegevoegd.
Dit worden telescopische hydraulische cilinders genoemd. Als een normale stangcilinder eentraps is, zijn telescopische cilinders meertrapseenheden met 2, 3, 4, 5 of zelfs 6 trappen. Over het algemeen zijn telescopische hydraulische cilinders veel duurder dan normale cilinders. De meeste telescopische cilinders zijn enkelwerkend (push-only). Dubbelwerkende telescoopcilinders moeten speciaal ontworpen en vervaardigd zijn. Meer technische informatie vindt u in het gedeelte ‘HOE CILINDERS WERKEN’ hieronder.
Hydraulische cilinders in trekstangstijl maken gebruik van stalen stangen met hoge sterkte om de twee eindkappen op de cilindercilinder te houden. Deze constructiemethode wordt het meest gezien in industriële fabriekstoepassingen. Cilinders met een kleine boring hebben gewoonlijk vier trekstangen, terwijl cilinders met een grote boring wel zestien of twintig trekstangen nodig kunnen hebben om de eindkappen op hun plaats te houden onder de enorme krachten die worden geproduceerd.
De National Fluid Power Association (NFPA) heeft de afmetingen van hydraulische trekstangcilinders gestandaardiseerd. Hierdoor kunnen cilinders van verschillende fabrikanten in dezelfde bevestigingen worden uitgewisseld. Trekstangcilinders kunnen volledig uit elkaar worden gehaald voor service en reparatie.
Wij kunnen u standaard en op maat gemaakte hydraulische cilinders leveren, inclusief hydraulische cilinders met trekstangen, om aan uw specifieke toepassing, vereisten en bedrijfsparameters te voldoen. Vul gewoon ons op maat gemaakte cilinderontwerpformulier in en een van onze hydraulische ingenieurs neemt snel contact met u op.
Hydraulische cilinders met gelast lichaam hebben geen trekstangen. De loop is rechtstreeks aan de eindkappen gelast; de poorten zijn aan de loop gelast; en de voorste stangpakking wordt gewoonlijk in de cilindercilinder geschroefd of vastgeschroefd. Hierdoor kunnen het zuigerstangsamenstel en de stangafdichtingen worden verwijderd voor onderhoud.
Cilinders met gelast lichaam hebben verschillende voordelen ten opzichte van cilinders met trekstangen: ze hebben een smaller lichaam en vaak een kortere totale lengte, waardoor ze beter passen in de krappe ruimtes van machines. Gelaste cilinders bezwijken niet als gevolg van rek van de trekstang bij hoge druk en lange slagen. Het gelaste ontwerp maakt maatwerk ook eenvoudig. Speciale kenmerken, zoals speciale poorten, op maat gemaakte bevestigingen en klepspruitstukken, kunnen eenvoudig aan het cilinderlichaam worden toegevoegd. Het gladde buitenlichaam van gelaste cilinders maakt het ook mogelijk om meertraps telescopische cilinders te ontwerpen.
Hydraulische cilinders met gelast lichaam worden veel gebruikt op de markt voor mobiele hydraulische apparatuur, zoals bouwapparatuur (inclusief graafmachines en bulldozers) en materiaalbehandelingsapparatuur (vorkheftrucks en laadkleppen). Ze worden ook gebruikt in de zware industrie, zoals kranen, booreilanden en grote terreinwagens in bovengrondse mijnbouw.
