Как работают и где применяются гидроцилиндры?
Гидравлический цилиндр – это устройство, которое используется для преобразования энергии гидравлического масла в перемещение подвижного звена. Чаще всего перемещается шток, который соединен с исполнительным механизмом дорожной, лесозаготовительной, сельскохозяйственной и другой спецтехники, гидромолотов, домкратов, гидропрессов, станков и прочих установок.
Основными элементами гидравлического привода являются гильза (полый цилиндр), шток с поршнем, уплотнительная манжета поршня, грязесъемник.
В основе работы гидроцилиндра лежит принцип гидростатического воздействия столба жидкости на поршень.
Под воздействием давления гидравлического масла поршень осуществляет возвратно-поступательные движения, приводя в действие шток и соединенный с ним механизм техники.
Гильза гидроцилиндра при работе делится на две полости – поршневую и штоковую. Заполнение одной из частей жидкостью приводит к движению поршня под давлением этой жидкости.
Управление подачей гидравлического масла осуществляется с помощью гидрораспределителя.
Причины преждевременного износа гидроцилиндров
Одним из негативных факторов, который может стать причиной быстрого выхода гидравлического привода из строя, является эксплуатация оборудования в условиях минусовых температур.
При охлаждении вязкость гидравлического масла повышается, между уплотнительной манжетой и поверхностью гильзы гидроцилиндра, относительно которой движется поршень, возникают места сухого трения.
Из-за этого манжета подвергается усиленному износу, что приводит к нарушению работы гидроцилиндра – жидкость перетекает из одной полости в другую.
Частицы, образующиеся при истирании уплотнения, могут засорить гидрораспределитель, приводя к его поломке.
Перепад температур также грозит появлением конденсата в масле. Как следствие, на металлических внутренних поверхностях гидроцилиндров образуется ржавчина.
Один из видов гидроцилиндров специального назначения – сдвоенный – испытывает очень большие нагрузки. Особенно это касается детали, соединяющей два штока. Высокие усилия растяжения приводят к прикипанию витков резьбы, образованию задиров.
Чтобы предотвратить повреждение деталей и обеспечить длительное штатное функционирование гидроцилиндров, используются специальные смазочные и защитные материалы – антифрикционные твердосмазочные покрытия.
Покрытия MODENGY для гидроцилиндров
Чтобы снизить износ в паре «гильза-манжета» при работе гидроцилиндра применяется антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1066, содержащее графит и дисульфид молибдена.
Оно образует на внутренней поверхности цилиндра тонкий смазочный слой, совместимый с гидравлической жидкостью.
Он позволяет минимизировать коэффициент трения деталей, предотвратить их контакт «на сухую», тем самым продлевая ресурс и повышая надежность работы гидропривода.
Кроме того, покрытие обладает высокими противокоррозионными свойствами. Благодаря этому обеспечивается защита гильзы от коррозионного разрушения.
Испытания покрытий на стенде
Покрытие MODENGY 1066 было испытано производителем гидравлических приводов на специальном стенде, моделирующем работу гидроцилиндра.
Средний срок службы приводов равен 10 тысячам циклов на стенде. После отработки ресурса был проведен контроль, который показал следующие результаты: минимальное истирание защитного слоя, не превышающее 3 микрон, отсутствие повреждений на поверхности гильзы, покрытие сохранило свою целостность, не обнаружено отслоений и сколов.
Исходя из успешных испытаний MODENGY 1066 было рекомендовано производителем гидроцилиндров для применения на внутренней поверхности гильзы.
Также покрытия MODENGY, а именно MODENGY 1005, используется для защиты резьбы элемента, соединяющего штоки тандемных гидроцилиндров.
Благодаря высокой несущей способности и отличным противозадирным свойствам покрытие эффективно защищает резьбу от повреждений даже при экстремально высоких усилиях растяжения.
Штоки гидрораспределителей обрабатываются материалами MODENGY 1003 и MODENGY 1005 для снижения трения с корпусом и увеличения срока службы.
Технология нанесения покрытий
Покрытия MODENGY до отверждения представляют собой жидкие материалы, состоящие из высокодисперсных порошков твердых смазок, связующих компонентов, растворителей и функциональных добавок.
Они распыляются на предварительно очищенные и обезжиренные поверхности деталей и в зависимости от марки требуют нагрева в печи для полимеризации либо отверждаются при комнатной температуре.
Нанесение покрытия осуществляется в несколько слоев – около 3 – с промежуточной сушкой каждого из них.
После прохождения стадии отверждения покрытие представляет собой прочно сцепленную с поверхностью детали сухую пленку с высокими смазочными и защитными свойствами.