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Selection of hydraulic cylinder

Hydraulic cylinders convert hydraulic energy into mechanical work. Normally they generate a linear movement. For many tasks of hydraulic cylinders you can get a choice:

Different types of Hydraulic Cylinders – an overview

Different types of Hydraulic Cylinders – an overview

PISTON DAMPER

To avoid that the piston does not drive at full speed against the end stop, a cushioning is required.

piston damper

piston damper

Functioning: (1)A damping piece closes, just before reaching the end position, the discharge outlet. (2) The oil is forced to make its way through the small hole with an adjustable throttle screw. The piston thus runs against an oil cushion and gets an end position damping.

Piston speed

The volumetric flow rate Q, which flows into the cylinder, is the cause for a movement of the piston. The piston velocity v depends on the volume flow Q and the effective piston area A.

v  =  Q             v   piston speed in m/s
        A             A  volumetric flow rate in l/min 
                        Q effective piston area 

piston speed

piston speed

EFFICIENCY

The efficiency of a cylinder is determined mainly by friction. Today's seals have low leakage losses, implied that they are new. With increasing operating time, however, the leakage will increase and thus the overall efficiency decreases.

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Hydraulikzylinder

Hydraulikzylinder wandeln hydraulische Energie in mechanische Energie um. Sie erzeugen eine geradlinige Bewegung. Für die vielfältigen Aufgaben der Hydraulik werden unterschiedliche Zylindertypen verwendet:

Hydraulikzylinder - Unterscheidung

Hydraulikzylinder - Unterscheidung

KOLBENDÄMPFUNG

Damit der Kolben nicht mit voller Geschwindigkeit gegen die Endlage fährt, ist eine Endlagendämpfung notwendig.

Hydraulikzylinder Kolbendämpfung

Hydraulikzylinder Kolbendämpfung

1Ein Dämpfungsstück verschließt, kurz vor Erreichen der Endlage, die Abflussöffnung.
2Das Öl wird gezwungen, seinen Weg über die kleine Bohrung mit einer einstellbaren Drosselschraube zu nehmen. Der Kolben fährt somit gegen ein Flüssigkeitspolster und wird erfährt eine Dämpfung.

KOLBENGESCHWINDIGKEIT

Der Volumenstrom Q, welcher in den Zylinder strömt, sorgt für eine Bewegung des Kolbens. Die Kolbengeschwindigkeit v, ist abhängig vom Volumenstroms Q und der wirksamen Kolbenfläche A.

V  =  Q             V  Kolbengeschwindigkeit in m/s
         A             A  wirksame Kolbenfläche 
                          Q Volumenstrom in l/min
Hydraulikzylinder - Berechnung

Hydraulikzylinder - Berechnung

WIRKUNGSGRAD

Der Wirkungsgrad eines Zylinders wird hauptsächlich durch Reibung bestimmt. Die heutigen Dichtungen haben geringe Leckverluste, sofern sie neuwertig sind. Mit zunehmender Betriebsdauer werden jedoch die Leckverluste zunehmen und damit der Gesamtwirkungsgrad kleiner.

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Exercises for this chapter "hydraulic cylinder"

1:  The pressure of a hydraulic system is limited to 100 bar by a pressure relief valve. As an actor, a cylinder with d1 = 80 mm and d2 = 35 mm is used. The pump delivers a flow rate Q = 20 liters / min. The efficiency of the cylinder is 0.85.

To calculate: The maximum compressive force F1 of the extending cylinder b) the maximum tensile force F2 of the retracting cylinder c) the piston velocity va during extension and d) piston speed ve during retraction.

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Aufgaben zum Kapitel "Hydraulikzylinder":

4A1: Der Druck einer Hydraulikanlage ist durch ein Druckbegrenzungs-ventil auf 100 bar begrenzt. Als Arbeitselement ist ein Zylinder mit d1 = 80 mm und d2 = 35 mm angeschlossen. Die Pumpe liefert einen Volumenstrom Q = 20 l/min. Der Wirkungsgrad des Zylinders beträgt 0,85.

Gesucht: a) Die maximale Druckkraft F1 des ausfahrenden Zylinders b) die maximale Zugkraft F2 des einfahrenden Zylinders  c) die Kolbengeschwindigkeit va beim Ausfahren und d) ve beim Einfahren


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