Composants principaux et exigences techniques des cylindres

1. Matériaux et exigences techniques du corps du cylindre

1.1 Matériaux du corps du cylindre

Le corps du cylindre doit présenter une résistance mécanique et une ténacité suffisantes, et les corps de cylindre soudés doivent également être soudables. On peut utiliser des tubes en acier sans soudure, étirés à froid ou laminés à chaud, recuits, avec des matériaux tels que les aciers 20, 35, 45 et 27SiMn. Les corps de cylindre fonctionnant à des températures inférieures à -50 °C doivent être fabriqués en acier 35 ou 45, trempé et revenu.

2. Exigences techniques relatives au traitement des fûts cylindriques

① Le diamètre intérieur du cylindre doit être de qualité H7 ou H8, avec une rugosité de surface Ra généralement comprise entre 0,16 et 0,32 μm. Un rectification est nécessaire. La circularité, la conicité et la cylindricité du diamètre intérieur ne doivent pas excéder la moitié de la tolérance du diamètre intérieur.

② Traitement thermique : Trempé et revenu, dureté HB ≥ 241-285.

③ La tolérance de rectitude du canon du cylindre ne doit pas dépasser 0,03 mm sur une longueur de 500 mm.

④ La perpendicularité de la face d'extrémité du cylindre par rapport au diamètre du cylindre ne doit pas dépasser 0,04 mm sur un diamètre de 100 mm.

⑤ L'écart de l'axe du trou de perçage au fond du cylindre par rapport au diamètre du cylindre ne doit pas dépasser 0,03 mm, et la perpendicularité par rapport au diamètre du cylindre ne doit pas dépasser 0,1 mm sur une longueur de 100 mm.

⑥ L’orifice fileté d’huile du cylindre doit être exempt de bavures et de défauts de finition, et la longueur du chanfrein ne doit pas excéder 0,5 mm. L’alésage intérieur du cylindre doit être chanfreiné à un angle de 15° afin d’éviter d’endommager le joint lors du montage.

⑦ Pour prévenir la corrosion et la rouille et augmenter la durée de vie, la surface intérieure du cylindre peut être chromée puis meulée ou polie.

3. Matériaux et exigences techniques pour la tige de piston

La tige de piston et le manchon de guidage sont généralement de type H8/h7 ou H8/f7. La tolérance de coaxialité entre le tourillon de montage du piston et le diamètre extérieur ne doit pas dépasser 0,01 mm, et la tolérance de perpendicularité entre la face d'extrémité de l'épaulement de montage du piston et l'axe de la tige de piston ne doit pas dépasser 0,04 mm/100 mm.

La rugosité extérieure (Ra) de la tige de piston est généralement de 1 à 3 μm (favorisant la formation d'un film d'huile). La surface de la tige est chromée sur une épaisseur de 3 à 5 μm, puis polie ou rectifiée jusqu'à une dureté superficielle de 52 à 62 HRC. Pour les applications exigeantes avec un risque élevé de collision, une trempe haute fréquence est nécessaire avant le chromage.

La tige de piston et le manchon de guidage sont ajustés avec une tolérance H8/f7, et le piston avec une tolérance H8/h8. La rectitude de la surface extérieure de la tige de piston ne doit pas excéder 0,03 mm sur une longueur de 500 mm. La tige de piston doit présenter une résistance et une rigidité suffisantes (voir le chapitre 2 pour les calculs).

4. Matériau du manchon de guidage et exigences techniques

Lorsque la tige de piston est complètement sortie, la distance entre le milieu de la surface d'appui du piston et le milieu de la surface de glissement du manchon de guidage est appelée longueur de guidage minimale. Si cette longueur est insuffisante, la flèche initiale du vérin due au jeu augmente, ce qui affecte ses performances et sa stabilité. Pour les vérins hydrauliques courants, la longueur de guidage minimale doit respecter les exigences suivantes :

H≥

(où L est la course utile maximale ; D est le diamètre du cylindre, les deux étant exprimés en mètres)

Longueur de la surface de glissement du manchon de guidage A : Lorsque le diamètre du cylindre est inférieur à 80 mm, A = (0,6-1)D ; lorsque le diamètre du cylindre est supérieur à 80 mm, A = (0,6-1)d.

Les manchons de guidage métalliques sont généralement fabriqués en bronze, en fonte grise, en fonte ductile ou en fonte oxydée, matériaux présentant de faibles coefficients de frottement et une bonne résistance à l'usure. L'ajustement entre le diamètre intérieur du manchon et le diamètre extérieur de la tige de piston est généralement de type H9/f9. La tolérance de coaxialité entre le diamètre extérieur et l'alésage intérieur est inférieure ou égale à 0,03 mm, et les tolérances de circularité et de cylindricité ne dépassent pas la moitié de la tolérance de diamètre.

5. Matériau du piston et exigences techniques

La liaison entre le piston et la bielle doit comporter un mécanisme de verrouillage fiable, et une étanchéité statique doit être assurée entre le piston et la bielle. Les pistons sans segments de guidage sont fabriqués en fonte à haute résistance HT200-300 ou en fonte ductile. Les pistons avec segments de guidage sont fabriqués en acier au carbone de haute qualité 20, 35 ou 45. Le bronze à l'étain peut être utilisé pour la bague extérieure des pistons assemblés. La largeur du piston est généralement de 0,6 à 1 fois le diamètre du cylindre. Le diamètre extérieur du piston est généralement de type F9. La tolérance de coaxialité entre le diamètre extérieur et l'alésage intérieur ne doit pas dépasser 0,04 mm/100 mm. La circularité et la cylindricité de la surface extérieure ne doivent généralement pas excéder la moitié de la tolérance du diamètre extérieur.