универсальный гидроцилиндр

Формула изобретения

Универсальный гидроцилиндр, содержащий корпус с крышками, плунжер, усилители электрогидравлические, установленные на корпусе, каналы подвода и отвода рабочей жидкости, соединенные с усилителями электрогидравлическими, отличающийся тем, что плунжер выполнен из двух частей: поршня с одним штоком и вала вращения, соединенных штоком передачи вращения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструктивным элементам пневмогидравлических систем, в частности к цилиндрам для движущихся в них поршней.

Известны гидравлические цилиндры - силовые, прямолинейного возвратно-поступательного движения.

Например, силовые цилиндры фирмы MTS серии 242, серии 244 (Каталог фирмы MTS, США, 1987 г. Силовые цилиндры серии 244, 247, стр.6, 10), состоящие из корпуса, плунжера, гидроподшипников, крышек, уплотнений, в которых движение осуществляется попеременной подачей рабочей жидкости в одну из полостей.

Моментные цилиндры вращательного действия фирмы MTS серии 215 (Каталог фирмы MTS, США, 1987 г., моментные цилиндры серии 215, стр.14) состоят из корпуса с лопастями, вала с лопастями, подшипниковой втулки, крышек, уплотнений.

Рабочая жидкость подается в полость между лопастями, вследствие чего вал поворачивается. Распределив жидкость в противоположную полость, вал проворачивается в обратную сторону.

Недостатками подобных цилиндров являются: неудобство при комбинировании совместной работы цилиндров для нагружения объекта испытания.

Наиболее близким к предлагаемому является комбинированный гидроцилиндр, совмещающий два движения (возвратно-поступательное и вращательное). Схематично он описан в книге (В.А.Марутов, С.А.Павловский. «Гидроцилиндры». М.: Машиностроение. 1966 г., стр.15).

Гидроцилиндр состоит из одного поршня, в котором между двумя глухими днищами образованы две продольные сегментные полости. Каждая полость разделена лопастью, входящей в продольный паз сектора-лопасти на корпусе цилиндра.

Основным недостатком этого гидроцилиндра является то, что он не позволяет получить одновременно разные регулируемые движения концов поршня.

Задачей заявляемого изобретения является создание устройства, способного воспроизводить сложнонапряженное состояние (растяжение-сжатие-вращение) на объекте испытания с возможностью смены компонентов нагружения.

Указанная задача решается за счет того, что универсальный гидроцилиндр содержит корпус с крышками, плунжер, усилители электрогидравлические, установленные на корпусе, каналы подвода и отвода рабочей жидкости, соединенные с усилителями электрогидравлическими, при этом новым является то, что плунжер выполнен из двух частей: поршня с одним штоком и вала вращения, соединенных штоком передачи вращения.

На фиг.1 показан продольный разрез универсального гидроцилиндра.

На фиг.2 показан разрез гидроцилиндра по А-А на фиг.1.

Универсальный гидроцилиндр состоит из корпуса 1, поршня 2 с одним штоком, вала вращения 3 с лопастью 4, штока 5 передачи вращения, крышки-лопасти 6, крышки гидроподшипника 7, усилителей электрогидравлических 8 и 9, уплотнений 10, каналов подвода и отвода 11, 12, 13, 14, канала слива 15, резьбовых отверстий 16, 17.

Крышка гидроподшипника 7 служит для исключения трения между подвижными частями поршня 2 с одним штоком. Усилители электрогидравлические 8 и 9 служат для распределения рабочей жидкости в полостях универсального гидроцилиндра. Каналы 11, 12, 13, 14 попеременно служат для подвода и отвода рабочей жидкости, причем каналы 11, 12 обеспечивают возвратно-поступательное движение поршня 2 с одним штоком, а каналы 13, 14 - вращательное движение вала вращения 3 с лопастью 4.

Работа универсального гидроцилиндра заключается в следующем.

Рабочая жидкость от установки насосной (не показана) подводится к усилителям электрогидравлическим 8 и 9, установленным на корпусе 1: низкое давление - для обеспечения работы усилителей, высокое давление и слив - для работы механизма.

Усилитель электрогидравлический 8, распределив рабочую жидкость по команде системы управления в канал 11, канал 12 соединит со сливом. В этом случае поршень 2 с одним штоком начнет перемещаться вправо. Одновременно усилитель электрогидравлический 9 распределит рабочую жидкость в канал 13, соединив канал 14 со сливом, что заставит вал вращения 3 проворачиваться по часовой стрелке.

Шток 5 передачи вращения передаст проворот поршню 2 с одним штоком, не мешая ему перемещаться. Таким образом, левый край универсального гидроцилиндра, имеющий резьбовое отверстие 16, будет объект растягивать и проворачивать по часовой стрелке, а правый край через отверстие 17 будет только проворачивать.

По команде системы управления усилители электрогидравлические 8 и 9 перераспределят рабочую жидкость в противоположные полости по каналам 12 и 14, после чего поршень 2 с одним штоком начнет перемещаться влево и проворачиваться от движения против часовой стрелки вала вращения.

Шток 5 передачи вращения предусмотрен съемным. В этом случае при том же порядке поступления и распределения жидкости работа поршня 2 с одним штоком изменится, он перестанет проворачиваться.

Для недопущения утечек жидкости служат уплотнения 10. Предусмотрен канал 15 для слива накопившейся рабочей жидкости.

Предлагаемая схема позволит проводить сложнокомбинированное нагружение образца, добавляя либо убавляя компоненты нагружения.

Устройство отличается простотой изготовления и удобством обслуживания.

Предполагается использование заявляемого устройства в испытательных машинах для испытания образцов металлов, сплавов, конструкций объектов, стройматериалов и конструкций, стендовых испытаний узлов и деталей автомобилей, в сейсмических вибраторах, в вибростендах, в сравнительных испытаниях образцов.