Ступени телескопических цилиндров: как проектируются многоступенчатые цилиндры

Что такое ступени: закрытая длина и ход

Телескопический цилиндр состоит из нескольких вложенных ступеней, скользящих одна в другой. В сложенном состоянии узел короткий, а в выдвинутом суммарный ход значительно превышает закрытую длину. В этом и состоит смысл ступенчатой конструкции: длинный ход при ограниченном монтажном пространстве. HPS изготавливает телескопические цилиндры с ходом до 12 600 мм. Типичные применения: самосвалы, мусоровозы и мобильные платформы.

Порядок выдвижения: сначала самая большая ступень

Телескопический цилиндр первой выдвигает самую большую ступень. У нее наибольшая эффективная площадь, поэтому при заданной нагрузке она движется при самом низком давлении. Дойдя до упора, она передает движение следующей, меньшей ступени, и так до самой малой. Эта последовательность создает характерные ступенчатые изменения скорости и давления при выдвижении. Конструктор должен учитывать эти переходы в профиле движения машины.

Усилие и скорость каждой ступени

Усилие подчиняется формуле F = P x A. С каждой меньшей ступенью эффективная площадь уменьшается: при постоянном расходе усилие падает, а скорость растет. Вывод для проектирования: цилиндр нужно подбирать по усилию последней, самой малой ступени, поскольку работа должна выполняться и при полном выдвижении. Для ориентира: диаметр Ø100 мм при 200 бар дает около 157 кН, примерно 16 тонн толкающего усилия. Цилиндры HPS рассчитаны на рабочее давление 200-250 бар.

Одностороннего или двустороннего действия

Большинство телескопических цилиндров одностороннего действия: гидравлическое давление выдвигает ступени, а сила тяжести или нагрузка возвращает их. Это подходит самосвалам, где вес кузова складывает цилиндр. Цилиндры двустороннего действия добавляют принудительное втягивание там, где возврат под действием силы тяжести невозможен или ненадежен. Такая конструкция требует дополнительных уплотнений между ступенями и более сложного внутреннего устройства. Выбор зависит от ориентации машины, поведения нагрузки и требований цикла.

Уплотнение и направление: задачи каждой ступени

Каждая граница между ступенями требует собственного комплекта динамических уплотнений, поэтому телескопический цилиндр несет несколько уплотнительных систем вместо одной. Каждый комплект должен выдерживать давление, скорость и боковые нагрузки своей ступени. Направляющие кольца между ступенями обеспечивают соосность и воспринимают изгибающие нагрузки при выдвижении. HPS подбирает материал уплотнений по условиям работы: NBR стандартно до примерно 90 C, HNBR до примерно 120 C, PU для тяжелого износа и высокого давления, FKM для высоких температур и агрессивных жидкостей, PTFE для низкого трения и высокой скорости. Окончательный выбор подтверждают инженеры HPS.

Типичные применения и диапазоны характеристик

Телескопические цилиндры применяются там, где закрытая длина ограничена, а нужен длинный ход: самосвалы, мусоровозы и мобильные платформы. HPS выпускает цилиндры с диаметром Ø25-320 мм и штоком Ø15-250 мм. Телескопический ход достигает 12 600 мм, промышленный до 7 000 мм в зависимости от расчета на продольный изгиб. Номинальное рабочее давление составляет 200-250 бар. Каждый цилиндр проходит заводское испытание давлением в 1,5 раза выше номинального по ISO 10100: при номинале 250 бар это 375 бар.

Что нужно HPS для расчета телескопического цилиндра

Для коммерческого предложения HPS нужны доступная закрытая длина и требуемый ход. Также нужны нагрузка или усилие при полном выдвижении, рабочее давление, одностороннее или двустороннее действие и способ крепления. Рабочая температура и жидкость определяют пакет уплотнений. HPS выполняет все процессы на собственном заводе площадью 20 000 м2 в Конье и экспортирует более чем в 35 стран. Онлайн-конфигуратор на сайте HPS дает расчеты усилия, продольного изгиба, уплотнений и портов для первичного подбора.

Рассчитать в конфигураторе →Запросить предложение

Другие руководства