Одним из ключевых этапов производстве гидроцилиндров является выбор подходящего сырья. Определиться с материалом инженер должен ещё на этапе подготовки чертежей, ведь от него во многом будут зависеть конструкция цилиндра и техпроцесс производства цилиндра. Основными ориентирами в подборе сырья служат требования заказчика, условия, в которых будет использован цилиндр, а также нагрузки, с которыми он будет сталкиваться в ходе работ.
Как правило, отечественные производители применяют материалы для изготовления гидроцилиндров из определенного перечня сортов стали. Существуют целые списки марок, которые хорошо показывают себя в изготовлении цилиндров по конкретные задачи. Однако не редки случаи, когда материал подбирается индивидуально или имеет дополнительную обработку, значительно меняющую его свойства.
Материалы для изготовления гильз гидроцилиндров
Материалом для изготовления гильз гидроцилиндра служит углеродистая сталь высокого качества. В российском производстве чаще всего применяют марки 35, 40X и 45.Содержание углерода в них не превышает 0,45%, в марке 40X может встречаться до 1% хрома.
В гидроцилиндрах, разрабатываемых за рубежом или в России по иностранным технологиям, могут быть использованы марки стали St52 и Ck45. Варианты из Ck45 более распространены, так как стоят относительно недорого, но при этом просты в обработке, надежны и справляются с весьма широким перечнем задач.
Главное требование к материалу для изготовления гильзы гидроцилиндра – возможность справляться с постоянно нарастающим давлением. Метал должен не только эффективно справляться с ростом нагрузки, возникающем при подаче рабочей жидкости, но и хорошо справляться с внешними условиями среды, такими как низкие температуры или агрессивная среда.
Характерной особенностью материалов для гильз является разнообразие вариантов. В зависимости от требований к оборудованию могут быть применены нестандартные марки стали и специальные сплавы, сам материал может иметь дополнительные покрытия, могут быть применены дополнительные методы химической и термической обработки. Главное в подборе материала – искать лучший и наиболее надежный вариант, который будет хорошо показывать себя в требуемых условиях работы.
Материалы для изготовления поршней гидроцилиндров
Как правило, для производства подвижных элементов гидроцилиндра применяют тот же металл, который используют для изготовления гильзы. То есть чаще всего встречаются марки стали 35, 40X и 45.Однако из-за более высокой нагрузки и наличия определенных требований к подвижным элементам могут применяться и более прочные марки, которые обеспечат не только высокую долговечность, но и будут хорошо сопротивляться деформации.
В российском производстве гидроцилиндров для изготовления поршней используют следующие марки стали:
- 30, 35 и 45. Имеют во многом аналогичный состав, различаются только процентом содержания углерода. Основной материал для производства простых гидроцилиндров, не предназначенных для работы с высокими нагрузками;
- 40Х. Марка стали повышенной прочности с высоким содержанием углерода и наличием добавок хрома;
- 30ХГСА. Легированная сталь, содержащая небольшой объем примесей в виде хром а и марганца, а также невысокое содержание углерода;
- 12Х18Н9Т. Легированная сталь высочайшего качества, имеющая в составе большой процент содержания хрома (до 18), а также большое количество примесей (никеля, титана и т.д.).
К штокам гидроцилиндра применяются требования, практически полностью аналогичные требованиям к гильзе: прочность, надежность, долговечность. Кроме того, сталь не должна ни гнуться, ни ломаться под давлением, а также не деформироваться при подъеме больших грузов. Именно поэтому при подсчёте прочности берется весьма большой запас.
Материалы для изготовления неметаллических элементов гидроцилиндров
Помимо стальных элементов в гидроцилиндрах присутствуют и бол мягкие ставки, которые несут дополнительные функции по укреплению конструкции и продлению сроков её эксплуатации. Это могут быть различные уплотнители, грязесъемники и другие аналогичные элементы. К ним выдвигаются следующие требования:
- Прочность и способность выдерживать давление;
- Долговечность и устойчивость к истиранию под воздействием движущихся элементов;
- Возможность работать в различных температурных условиях.
Опираясь на требования к конкретной модели гидроцилиндра, вставки к ним производят либо из силикона, либо из резины, либо из полиуретанов с различными добавками. Именно добавки позволяют придать материалу вставки нужные свойства и сделать их достаточно прочными и герметичными.
