Гидроцилиндры с торможением
Подвижные узлы тяжеловесных механизмов, работающие на предельных скоростях, обладают огромной инерцией, энергию которой приходится гасить на последнем отрезке хода. В противном случае высокая нагрузка может разбалтывать крепление узла и само основание, а при ее критических значениях подвижная часть может просто вылететь из пазов. Поломка серьезная и опасная.
Гашение импульса в конце траектории осуществляется путем принудительного торможения, режим которого заложен в принципиальной схеме гидродвигателя системы. При этом важно сохранить плавность хода, равномерное снижение скорости и быстрое восстановление исходного состояния.
Каким образом осуществляется изменение скорости хода:
- — Можно менять расход масла в поршневой полости. Для этого устанавливается механический регулятор, контролирующий его поток в рабочей магистрали.
- — Движение поршневой пары можно замедлять посредством специального демпферного узла, включенного в конструкцию гидроцилиндра. В этом случае процессом управляет гидравлическое воздействие.
1. Конструктивные способы достижения тормозного эффекта

Способ 1. В крышку (3) гидроцилиндра встраивается дроссель.
Способ 2. Плавно меняется зазор в кольце крепления конической головки штока к крышке гидроцилиндра.
Смотри рис. 2:

Способ 3. Используется плунжерное торможение или торможение дросселирующими отверстиями в крышке.
Смотри рис. 3:

Способ 4. Поочередно перекрываются радиальные дроссельные канавки в головке штока.
Способ 5. Постепенно перекрываются продольные дросселирующие канавки в головке штока.
Смотри рис.4:

Способ 6. Используется двойной поршень.
1.1. Дроссельное торможение (см. рис. 1)
Наиболее распространенный вариант конструкции, в которой демпфер встраивается в крышку (3) гидроцилиндра. Плавным перекрытием основной сливной магистрали (каналы 6-8), с последующим отводом масла из рабочей поршневой полости через дроссель (7), достигается сброс скорости движения поршня. Поршень (1), жестко соединенный со штоком (2), быстро возвращается в начальное положение при подаче в его полость под давлением рабочей жидкости через обратный клапан.
1.2. Плунжерное торможение (см. рис. 2).
Плунжер (5) с толкателем поджат пружиной (7) к упорной шайбе (8). Толкатель (6) ровно наполовину хода поршня (1) выступает за левую торцевую сторону крышки (4). В ней предусмотрен канал (9) для подвода масла в резервуар поршня через специальное отверстие и промежуточную камеру (11). В конце траектории шток (2) своим выступом (3) упирается в плунжерный толкатель, двигает его вправо под пружинным усилием, частично уменьшая диаметральное сечение камеры, следовательно, и рабочий поток масляной жидкости на сливе в канавку (10).
1.3. Торможение в гидросистеме с дополнительным поршнем (см. рис. 4)
Конструкция штока (5) такова, что в ней предусмотрены два бурта, создающие эффект торможения. Сформированный подобным образом дополнительный поршень может перемещаться вдоль оси в отверстии основного поршня (4). В полости гильзы (1) имеются крышки и втулки (6), ограничивающие это движение.
Размер втулок выбирается в соответствии с длиной тормозного участка. Двигаясь вправо одновременно со штоком, поршень (4) останавливается, упершись во втулку (6), но шток продолжает двигаться, пока не упрется буртом (5) в левый край поршня (4). Рабочая площадь для потока масла при этом значительно сокращается, в том числе, уменьшается и сила, толкающая шток. Следовательно, поршневая пара постепенно сбрасывает скорость и останавливается. К сожалению, простая конструкция не позволяет управлять интенсивностью торможения.
2. Конструкции гидроцилиндров. Описание принципа работы их тормозных схем
Ниже будут рассмотрены наиболее часто встречающиеся и отлично показавшие себя на практике разработки, с помощью которых приходит в движение мощная техника в самых разных отраслях народного хозяйства.
2. 1. Типовая конструкция с функцией торможения
Смотри рис.5:

Обычно гидроцилиндр, который выбирают для тяжелогруженных механизмов, имеет следующие базовые компоненты:
- — гильзовый корпус (1);
- — крышка (2);
- — шток (6) + поршень (5) – неизменная рабочая пара.
Режим торможения при движении обеспечен дополнительной конической втулкой (4), расположенной на штоке. Головка штока тоже имеет форму конуса. При перемещении поршня влево втулка своей конической частью попадает в ответное отверстие на крышке, создавая помеху на пути вытекания масла.
При приближении поршня к крайнему правому положению создаваемый втулкой зазор становится минимальным, и часть масла под давлением начинает вытекать из полости штока по каналам, попадая в дроссельный узел. Так гасится значительная часть инерции подвижной массы. Разумеется, скорость падает и поршень тормозится.
На правом ходу коническая часть штока попадает в ответное отверстие на крышке. Для начального разгона поршневой пары на крышке и фланце имеется система клапанов, установленная на пути движения масла через подающее отверстие в рабочую зону цилиндра.
2.2. Система торможения посредством изменения сопротивления в магистрали
Смотри рис.6: