Шток (от немецкого слова Stock, что означает «палка» или «ствол») представляет собой стальной цилиндрический стержень, который механически соединён с поршнем и размещается внутри цилиндра. Этот элемент служит для передачи усилия от поршня к внешним механизмам или наоборот.
Области применения штока
Шток является ключевым компонентом во множестве распространённых технических устройств, среди которых можно выделить:
1) Гидравлические цилиндры (гидроцилиндры);
2) Пневматические цилиндры (пневмоцилиндры);
3) Гидравлические распределители;
4) Пневматические распределители;
5) Демпферы и другие устройства.
Справка: демпфер — это техническое устройство, предназначенное для гашения (демпфирования) нежелательных механических колебаний в узлах машин и механизмов. Он поглощает энергию колебаний, преобразуя её, например, в тепловую.
Принцип работы в демпфере
Рассмотрим, как работает шток в демпфере. При возникновении колебаний шток вместе с поршнем перемещается внутри неподвижного цилиндра, заполненного специальной гидравлической жидкостью. Эта жидкость вынужденно перетекает через внутренние каналы из одной полости цилиндра в другую. Процесс перетекания жидкости создаёт сопротивление движению поршня, что и приводит к эффективному гашению механических колебаний.
Роль штока в гидроцилиндрах и замках
В гидроцилиндрах шток играет важную роль не только в передаче усилия, но и в работе специальных фиксирующих устройств — замков. Замок предназначен для жёсткой фиксации звеньев гидроцилиндра в определённых положениях, предотвращая их нежелательное относительное перемещение.
Существует несколько конструктивных вариантов таких замков:
- Первый вариант: В конце рабочего хода шток фиксируется относительно корпуса цилиндра с помощью шарика, который заходит в специальную канавку на цилиндре.
- Второй вариант: На штоке и на ответной втулке выполнены продольные пазы и выступы. В зависимости от углового положения втулки выступы штока либо свободно скользят между выступами втулки, либо упираются в них, блокируя движение. Например, в конце хода шток перемещается в крайнее положение, после чего втулка поворачивается, делая обратный ход невозможным.
Таким образом, эти механизмы надёжно исключают осевое смещение деталей, обеспечивая стабильность всей конструкции.
Шток в приводах качательных движений
Шток — незаменимая часть приводов, создающих качательные движения между двумя звеньями, соединёнными шарнирно. Такие приводы обеспечивают их относительный поворот. В них используются гидроцилиндры, которые могут взаимодействовать со штоком по-разному:
- Шток гидроцилиндра соединяется с гибкой связью между звеньями.
- Шток связан с реечной передачей, преобразующей его линейное движение во вращательное.
- Шток привода взаимодействует с шарнирным механизмом.
Применение в современных автоматизированных системах
В современном машиностроении широко используются автооператоры — автоматические устройства для загрузки заготовок в зону обработки и выгрузки готовых деталей. В таких системах также применяются гидроцилиндры со штоками. Привод автооператора часто реализован за счёт перемещения самого цилиндра относительно неподвижного штока. Поворот штока и всех связанных с ним элементов осуществляется с помощью отдельного гидроцилиндра, который воздействует на шток через шатун.
Описанные примеры — лишь малая часть из огромного множества применений штока. Этот, казалось бы, простой элемент является важнейшей составной частью бесчисленного количества устройств и механизмов, обеспечивая передачу усилий и точное движение в самых разных областях техники.