Линейное движение и высокое усилие, создаваемое цилиндрами, являются основными причинами, по которым конструкторы в первую очередь выбирают гидравлические и пневматические системы. Один из самых основных компонентов гидравлической энергии, гидроцилиндры превратились в почти бесконечное множество конфигураций, размеров и специальных конструкций. Эта универсальность не только делает возможными более инновационные конструкции, но и делает реальностью многие приложения, которые были бы невозможны или невозможны без цилиндров.
Наиболее распространенной конфигурацией цилиндра является цилиндр двойного действия. Направление жидкости под давлением в конец штока цилиндра двойного действия вызывает втягивание штока поршня. И наоборот, направление жидкости под давлением в конец крышки заставляет шток выдвигаться. Одновременно жидкость с противоположной стороны поршня течет обратно в гидравлический резервуар. (Если воздух является текучей средой, он обычно выбрасывается в атмосферу.)
Поскольку площадь поверхности поршня на конце штока меньше площади на конце крышки, сила растяжения больше, чем сила втягивания (при условии равного давления жидкости). Поскольку общий объем цилиндра меньше при полностью втянутом цилиндре (из-за объема штока), чем при полностью выдвинутом цилиндре, цилиндр втягивается быстрее, чем выдвигается (при условии равных расходов).
Цилиндры одностороннего действия, принимают жидкость под давлением только с одной стороны поршня. Объем с другой стороны поршня сбрасывается в атмосферу или возвращается в резервуар. В зависимости от того, направляется ли он к концу крышки или концу штока, жидкость под давлением может выдвигать или втягивать цилиндр соответственно. В любом случае сила, создаваемая силой тяжести или пружиной, возвращает шток поршня в исходное состояние. Гидравлический домкрат для транспортных средств представляет собой обычное применение цилиндра одностороннего действия с возвратом под действием силы тяжести.
Цилиндры одностороннего действия могут быть с пружинным возвратом или более распространенным типом с пружинным возвратом. Цилиндр с пружинным выдвижением полезен для приспособлений для удержания инструмента, поскольку сила пружины может удерживать заготовку неограниченное время. Затем цилиндр освобождает заготовку при приложении гидравлического давления. Стояночные тормоза с пружинным включением / отпусканием гидравлического давления представляют собой еще одно распространенное применение цилиндров одностороннего действия с пружинным выдвижением.
Но самый распространенный тип цилиндров одностороннего действия использует возвратную пружину. В этой версии жидкость под давлением входит в крышку цилиндра, чтобы выдвинуть шток поршня. Когда жидкость выходит из конца крышки, возвратная пружина оказывает усилие на шток поршня, втягивая его. Автоматизация производства, особенно погрузочно-разгрузочные работы, — это обычное применение пневматических цилиндров с возвратной пружиной.
