Что такое шток гидроцилиндра и как его делают
Шток гидроцилиндра – одна из основных деталей, своеобразная тяга или толкатель, передающий усилие от поршня к подключенному механизму. В зависимости от схемы работы гидропривода шток испытывает цикличные знакопеременные нагрузки растяжения и сжатия, работая на тянущем либо толкающем усилии.
Заготовки и материалы
Для изготовления штоков используются конструкционные стали марок 35 и 45, 20Г2 и 40Г2, а при повышенных нагрузках и температурах – 38ХМА, 40ХМ, 40Х2Н2МА, 38ХГМ. Для агрессивных условий применяют нержавеющие стали – 08Х18Н10Т и 05Х18Н10Т.
В качестве заготовок обычно берут круглый прокат. На рынке металла также доступны узкоспециализированные решения именно для производства штоков: хромированные прутки, круги с поверхностной закалкой, трубки для телескопических конструкций. Такие заготовки не нуждаются в обточке рабочей шейки, обрабатываются только посадочные места под поршень и крепление на выходном конце.
Требования
Рабочая поверхность штока, которая постоянно контактирует с уплотнением, выполняется с полем допуска f8 или e8, ступень под установку поршня – h8.
Радиальное биение рабочей поверхности относительно места под поршень не должно превышать 0,01 мм. Для обеспечения такой точности заготовки обтачивают и шлифуют исключительно в центрах, в том числе с люнетом.
Чистота обработки – не грубее Ra 0,8 мкм.
Для штоков рекомендуется улучшение до твердости 229..285 HB и поверхностная закалка ТВЧ 45..55 HRC. Взамен закалки шейку можно защитить специальным покрытием.
Меры по защите
Шток – единственная деталь гидропривода, которая циклически находится то внутри, то снаружи, и постоянно работает на истирание. В процессе эксплуатации он подвергается коррозии и абразивному износу. Если использовать просто стали с термообработкой, даже самые лучшие и с высокой твердостью, на шейке быстро появляются следы износа – царапины, задиры, местная пластическая деформация.
Поэтому чаще штока наплавляют нержавейкой или подвергают химико-термической обработке (азотированию, карбонитрированию, цианированию) или хромируют поверхность. Гальваническим методом осаживается слой хрома толщиной 0,01..0,02 мм, с твердостью 60..70 HRC, после чего шейка полируется до Ra 0,25 мкм.
Для наплавки штоков используют специальные материалы – стальную и порошковую проволоку марок Нп-30Х13, ПП-АН106, ПП-АН158, ПП-Нп-30Х20, ВЕЛТЕК-Н425. Такая обработка с последующей закалкой дает износостойкий слой твердостью 40..60 HRC. Также наплавка – самый дешевый и эффективный метод быстрого восстановления изношенного штока.
