Гидроцилиндры: классификация, механизмы, расчеты

Механизмы с гибкими разделителями

К механизмам ⌚ с гибкими разделителями относятся мембраны, мембранные гидроцилиндры и сильфоны.

Мембраны (рис.2.1, а) применяют в основном при небольших перемещениях и небольших давлениях (до 1 МПа). Мембранный исполнительный механизм представляет собой защемленное по периферии корпуса эластичное кольцо 1. При увеличении давления в подводящей камере 2 эластичное кольцо прижимается к верхней части корпуса 3, и шток 4, связанный с эластичным кольцом выдвигается. Обратный ход штока обеспечивает пружина 5.

Рисунок 2.1 - Схемы мембран:
а - плоская с эластичным кольцом; б - гофрированная металлическая

В гидропневмоавтоматике распространены также гофрированные металлические мембраны (рис.2.1, б). Деформация таких мембран происходит за счет разности давлений ΔP = P1 - P2 и внешней нагрузки R.

Мембранные гидроцилиндры (рис.2.2) допускают значительны перемещения выходного звена - штока. При перемещении поршня 1 в направлении действия давления жидкости (рис.2.2, а) мембрана 3 перегибается, перекатываясь со стенок поршня 1 на стенки цилиндра 2, к которым она плотно поджимается давлением жидкости (рис.2.2, б). Обратный ход поршня происходит за счет пружины.

Рисунок 2.2 - Схемы работы мембранного гидроцилиндра

Сильфоны (рис.2.3, а) 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.

Рисунок 2.3 - Схема металлического сильфона
а - сильфон; б - цельная стенка; в - сварная стенка