Hydraulik zylinder des aktuators

Arten von Hydraulikzylindern

Ein Hydraulikzylinder mit direktem Hub erzeugt eine lineare Bewegung unter Verwendung der Kraft, die von einer inkompressiblen Flüssigkeit ausgeübt wird. Solche Zylinder sind typisch für Hydrauliksysteme, die üblicherweise Öl verwenden. Aktuatoren sind die Teile einer Maschine, die sie bewegen. Ein Aktuator würde in der Regel ein Signal von einer Steuerung empfangen und dann die gewünschte Bewegung ausführen. Dies würde eine externe Kraft erfordern, um eine Bewegung zu erzeugen. Die Art der externen Kraft oder Energie, die verwendet wird, bestimmt die Art des Aktuators, mit dem wir es zu tun haben. Ein Aktuator, der Hydraulik verwendet, wäre aufgrund der Natur der hydraulischen Leistung in der Regel größer und stärker als andere. Obwohl Hydraulik manchmal in kleineren Anwendungen wie Autos, Gitarren und Bremsen zu finden ist, sind Hydrauliksysteme in der Regel für den industriellen Schwerlasttransport und das Skalieren von schweren Objekten reserviert.

Die Funktionsweise der Hydraulik ist einfach und universell, auch wenn jeder hydraulische Aktuator spezifische Aufgaben erfüllt. Jeder hydraulische Aktuator verfügt über einen Hochdruckeingang, um die Hydraulikflüssigkeit aufzunehmen, einen Niederdruckanschluss für den Rückfluss, eine Stange und eine Dichtung, um Leckagen zu verhindern, sowie eine Montagefläche. Eine übliche Schnittstelle ist die Gabelkopfmontage, bei der ein C-förmiges Teil um einen Stift gewickelt wird, um ihn zu fixieren. Gelenke sind eine weitere typische Montagekonstruktion, bei der sich die Hydraulik in einer geometrischen (in der Regel) rechteckigen Form mit einem anderen Hydraulikventil oder einer anderen Struktur verbindet.

Im praktischen industriellen Einsatz können Hydraulikaktoren in die folgenden Kategorien unterteilt werden:

• Zweiröhrenzylinder:

  Zweiröhren-Hydraulikzylinder ermöglichen es dem Fluiddruck, auf beiden Seiten des Kolbens zu wirken, wodurch sich der Kolben hinein und herausbewegt. Diese Zylinder verrichten komplexe Arbeiten schnell und präzise.

• Kompaktzylinder:

  Kleine hydraulische Kompaktzylinder bieten Designflexibilität, wenn der Platz begrenzt ist, obwohl ihre Tragfähigkeit nicht so hoch ist.

• Geführte Zylinder:

  Hydraulisch geführte Zylinder bewegen Lasten, während sie die Position des Aktuators halten. Sie verwenden Kugelgleitführungen, um eine reibungsarme Führung zu ermöglichen und verfügen über Schnellkupplungen, um die Schaltungsverbindungen zu vereinfachen, während schwimmende Kugelgleitführungen beim Ausrichten der Last helfen und den Verschleiß des Aktuators reduzieren.

• Drehzylinder:

  Diese hydraulischen Aktuatoren wandeln die hydraulische Fluidleistung in eine Drehbewegung um. Sie sind wichtig für Maschinen, die ein Objekt drehen müssen. Dies geschieht in der Regel durch Verwendung von Getriebesystemen, um das Drehmoment zu verstärken.

• Dämpfungskolben:

  Dämpfungs-Hydraulikzylinder verfügen am Ende ihres Hubs über eine Dämpfung, um zu verzögern und einen gedämpften Anschlag zu ermöglichen. Sie helfen, Stöße abzufangen und den Verschleiß an Maschinenteilen zu reduzieren.

Spezifikation und Wartung

Die Spezifikationen von Hydraulikzylinderaktoren können je nach Verwendungszweck variieren, aber die folgenden Angaben sind Standard.

• Größe des Hydraulikaktors

  Der Durchmesser und die Länge variieren je nach Kraft, die benötigt wird, um eine Anwendung zu erledigen. So haben beispielsweise industrielle Hydraulikzylinder der Größe 8 eine Hublänge von 2 bis 12 Zoll. Die Hersteller verwenden sie in Fabriken, um schwere Geräte zu bewegen.

• Kraft

  Dies gilt, wenn der Aktuator vollständig ausgefahren ist. Größere Durchmesser erzeugen mehr Kraft. So erzeugt beispielsweise ein Zweiröhren-Hydraulikzylinder mit einem 8-Zoll-Bohrung eine Kraft von 26.518 lbs, wenn 100 psi die Flüssigkeit komprimieren.

• Hublänge

  Die Standardhublängen für Hydraulikzylinder betragen 1 bis 6 Fuß. Längere Längen schieben und ziehen Lasten weiter. Der Zylinder kann jedoch keine langen Hübe erreichen, wenn die Größe klein ist.

• Geschwindigkeit

  A/D-Zylinder bewegen sich langsam, etwa ein Fuß pro Minute. Ein kleiner Hydraulikzylinder mit einem hohen Druckwert kann jedoch höhere Geschwindigkeiten erreichen. So kann sich ein 3-Zoll-Hydraulikzylinder mit einem Druck von 2.000 psi bis zu zehn Fuß pro Minute bewegen, wenn er nach außen drückt.

• Montage

  Ein Hydraulikzylinder kann verschiedene Montagekonfigurationen aufweisen. Dazu gehören Gabelkopf, Bolzen, Flansch, Fuß oder Öse. Der Aktuatordesigner wählt eine Montagekonfiguration, die einer Anwendung Stabilität verleiht.

Regelmäßige Wartung

Ein hydraulischer Aktuator benötigt regelmäßige Wartung, um kontinuierlich und zuverlässig zu arbeiten. Hier sind einige geplante Wartungsrichtlinien, die den Eigentümern helfen.

• Visuelle Inspektion

  Prüfen Sie den gesamten Aktuator und das Ventil auf fehlende und beschädigte Teile. Untersuchen Sie die Montagehardware auf Korrosion und Lockerheit. Suchen Sie nach Leckagen um die Dichtungen und Dichtungen. Überprüfen Sie auch den Schlauch und die Flüssigkeitsleitungen auf Knickstellen, Abrieb und Risse.

• Schmierung

  Die beweglichen Teile eines Aktuators benötigen regelmäßige Schmierung. Informieren Sie sich in der Bedienungsanleitung des Herstellers über die Art des Fettes und der Schmierstoffe. Alternativ können die Eigentümer ein zentrales Schmiersystem installieren, um das Fett in regelmäßigen Abständen zu verteilen.

• Überprüfung der Hydraulikflüssigkeit

  Der Zylinder oder Aktuator sollte mit sauberer Hydraulikflüssigkeit betrieben werden. Schmutzige Flüssigkeit kann zu Verschleiß an beweglichen Teilen führen. Überprüfen Sie die Flüssigkeit in den vom Hersteller empfohlenen Intervallen und wechseln Sie sie. Überprüfen Sie außerdem regelmäßig den Flüssigkeitsbehälter auf Leckagen und Verunreinigungen.

• Montagehardware

  Überprüfen Sie die Montagehardware des Aktuators alle sechs Monate auf Verschleiß, Beschädigungen oder Korrosion. Ziehen Sie lose Schrauben oder Muttern an und ersetzen Sie alle beschädigten oder verschlissenen Teile.

Mit diesen regelmäßigen Wartungshinweisen arbeitet ein hydraulischer Aktuator lange Zeit ohne Ausfälle oder Ausfallkosten.

Einsatzszenarien von Hydraulikzylindern

• Baumaschinen:

  Hydraulikzylinder werden in vielen Baumaschinen wie Baggern, Lader und Kränen eingesetzt. Sie sind für die vertikalen und Kippwinkel der Muldenkipper-Karosserie verantwortlich und ermöglichen das Be- und Entladen von Gütern. Die Flexibilität, Stabilität und hohe Nutzlasten von Hydraulikzylindern machen sie zu einer perfekten Wahl für Baumaschinen.

• Industriemaschinen:

  Die mechanischen Arme von Hydraulikzylindern kommen auch in Industriemaschinen zum Einsatz. Sie können für eine Vielzahl von Nutzlasten und Bewegungserfordernissen eingesetzt werden und die Funktionen des Greifen, Bewegen und Montieren verwirklichen. Die Hydraulikpresse verwendet Hydraulikzylinder, um eine starke Presskraft für Materialformung, Extrusion und Verpackungsvorgänge bereitzustellen.

• Luft- und Raumfahrt:

  Hydraulische Aktuatoren spielen eine entscheidende Rolle in der Luft- und Raumfahrt. Sie werden in Flugsteuerungen von Flugzeugen verwendet, um die Richtung und Position von Flugkontrollflächen wie Querrudern, Höhenleitwerken und Rudern zu ändern, um die Bewegung und Stabilität des Flugzeugs zu steuern. Hydraulikzylinder werden auch im Fahrwerksmechanismus von Flugzeugen verwendet und sind für das Ausfahren und Einfahren des Fahrwerks während Start und Landung verantwortlich.

• Automobilindustrie:

  In der Automobilbranche werden Hydraulikzylinder häufig in Fahrwerksystemen eingesetzt. Sie sind für die Absorption von Stößen und die Anpassung der Fahrzeughöhe verantwortlich, was das Fahrverhalten, den Komfort und die Stabilität des Fahrzeugs verbessert. Hydraulikzylinder werden auch bei der Stanzung und Montage von Automobilen eingesetzt. Sie sind für die Formgebung und Verbindung von Fahrzeugteilen verantwortlich und verbessern so die Produktionseffizienz und die Produktgenauigkeit.

So wählen Sie einen Hydraulikzylinder aus

Die Auswahl des richtigen hydraulischen Aktuators für eine bestimmte Anwendung oder Branche erfordert die sorgfältige Abwägung verschiedener Faktoren. Dazu gehören die Art und die Anforderungen des Zielanwendungsfalls oder der Umgebung, die erwarteten Leistungs- und Betriebskapazitäten des Hydraulikzylinderaktors sowie alle zusätzlichen Faktoren, die möglicherweise spezielle Spezifikationen oder Merkmale erfordern.

Zunächst ist das Ergebnis oder das funktionale Ziel der jeweiligen Aufgabe oder Operation zu berücksichtigen. Es ist wichtig, die Bewegung oder Aktion, die ausgeführt werden soll, klar zu verstehen. Dazu gehört die Bestimmung der erforderlichen Kraft, Geschwindigkeit und Hublänge. Sobald die Methode oder der Typ des benötigten Aktuators festgelegt ist (wie oben beschrieben), konzentrieren Sie sich auf die Auswahl eines Aktuators, der genau zu den Aufgaben oder Operationen passt, die Unterstützung benötigen.

Es ist auch wichtig, die Lastfaktoren der Aufgabe oder Operation zu berücksichtigen. Der Lastfaktor bezieht sich hier auf das Gewicht und die Eigenschaften des Gegenstands oder der Infrastruktur, mit denen der Aktuator arbeiten muss. Daher sollte bei der Auswahl berücksichtigt werden, ob der Aktuator genügend Kraft erzeugen muss, um schwere Gewichte zu bewältigen; dies kann die Auswahl des Aktuators auf solche beschränken, die für höhere Druckbereiche besser geeignet sind.

Auch entscheidend für den Auswahlprozess ist das Verständnis der Umgebung, in der der Aktuator eingesetzt wird. Besondere Umgebungen können spezielle Eigenschaften erfordern, z. B. die Notwendigkeit von explosionssicheren oder hochtemperaturbeständigen Aktuatoren. Auch die Druckanforderungen sind wichtig. Sie beeinflussen die Wahl der Größe und des Designs, wobei größere Durchmesser effektiver bei der Kraftentwicklung sind.

Schließlich sollten auch alle zusätzlichen speziellen Funktionen hervorgehoben werden, die benötigt werden, z. B. ob die Anforderung einen Aktuator erfordert, der unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit oder korrosiven Stoffen ist. Dies sind die Eigenschaften, die eine Abdichtung oder Materialanforderung erfordern.

Häufig gestellte Fragen zum Hydraulikzylinder-Aktuator

F1: Gibt es alternative Methoden zu hydraulischen Aktuatoren, um eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln?

A1: Während hydraulische Aktuatoren Einfachheit und konstante Kraft bieten, gibt es mehrere Alternativen. Elektrische Spindelhubwerke können Drehbewegungen von einem Motor über Spindeln in eine lineare Bewegung umwandeln. Pneumatische Zylinder, die mit Druckluft betrieben werden, sind eine weitere beliebte Option. Sie sind leichter als Hydraulikzylinder, aber auf trockenere Umgebungen angewiesen. Magnetventilaktorik bietet kompakte Lösungen für begrenzte Hubwege. Reibungsantriebe und Genfer Räder können eine lineare Bewegung indirekt umwandeln, aber in der Regel werden elektrische und pneumatische Lösungen aufgrund ihrer Praktikabilität bevorzugt.

F2: Kann die Bewegungsgeschwindigkeit eines hydraulischen Aktuators angepasst werden?

A2: Ja, üblicherweise mithilfe von Durchflussregelventilen wie Drosseln oder Druckreglern kann die Geschwindigkeit eines hydraulischen Aktuators angepasst werden. Diese regeln den Ölfluss, der in den Aktuator gelangt. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Servoventilen, die Geschwindigkeit und Richtung des Aktuators präzise regeln. Zusätzlich können Pumpen mit variablem Hubvolumen die Ölmenge verändern, die zugeführt wird, um die Geschwindigkeit zu variieren. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Steuerung des Durchflusses typischerweise die Geschwindigkeit beeinflusst, aber auch die Kraftleistung reduzieren kann. Daher muss ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Leistung gefunden werden.

F3: Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen hydraulischen und pneumatischen Aktuatoren?

A3: Hydraulische Aktuatoren nutzen unter Druck stehende Flüssigkeiten, um eine Bewegung zu erzeugen. Pneumatische Aktuatoren hingegen verwenden Druckluft. Die beiden unterscheiden sich in Faktoren wie Kraftkapazität, Größe und Einsatzumgebung. So erzeugen hydraulische Aktuatoren höhere Kräfte und Drehmomente und produzieren kompakte Größen für große Leistungen. Sie sind jedoch empfindlicher gegenüber Leckagen und erfordern daher Gehäuse für Staub und Wasser. Umgekehrt machen die leichte Konstruktion und die einfache Bauweise von Pneumatikzylindern sie ideal für saubere Umgebungen. Sie benötigen jedoch große Fässer, um hohe Kräfte zu erreichen.