thumb|280px|200 tonnás hidraulikus élhajlító munkahengere, a dugattyúrúd átmérője 20 cm-nél is nagyobb. Ilyen méretű munkahengerekkel 2 cm vastag vaslemezek is hajlíthatóak, üresjárati (terhelés nélküli) sebessége eléri 80 cm/s-ot. thumb|150px|Átmenő dugattyúrudas munkahenger jelképe (ISO 1219) thumb|150px|Kétoldali működtetésű, állítható véghelyzet-csillapítású munkahenger jelképe A munkahenger egy olyan energiaátalakító eszköz, amely a bele áramló közeg nyomási energiáját alakítja át lineáris vagy forgó mozgássá. A közeg lehet sűrített levegő vagy hidraulika olaj (esetleg más folyadék). A hidraulikus és pneumatikus működtetést a gépgyártás nagyon sok területén használják, például járművek fékeinél, gépkocsik oldható tengelykapcsolóinál, nagyfeszültségű elektromos megszakítóknál, gőzturbinák és vízturbinák szabályozóelemeinél, színpadi berendezések mozgatásánál. A 20. század eleje óta elterjedtek az általános célra szolgáló hidraulika és pneumatika rendszerek építőelemeinek sorozatgyártása és szabványosítása. A cikk ilyen szabványos munkahengerekről szól.
Sűrített levegő használata esetén pneumatikus munkahengerekről, míg hidraulika olaj esetén hidraulikus munkahengerekről beszélünk. A két különböző működtető közeg egyben meghatározza a munkahenger kialakítását és az alkalmazási területét is. A sűrített levegő összenyomhatóságából, gyorsabb áramlási sebességéből adódóan a munkahenger kialakítása egyszerűbb és olcsóbb, nagy sebességekre képes, de kisebb erők kifejtésére alkalmas. A hidraulika olaj viszont ezzel szemben nem összenyomható, lassabb áramlású és környezetre is veszélyes, emiatt a munkahenger kialakítása robusztus és nagyon drága, kisebb mozgási sebességekre képes, de hatalmas erők kifejtésére alkalmas, melyet nem csak mozgás közben, hanem inaktív állapotban is képes tartani.
Munkahengerekről beszélünk még: Munkaközegváltó berendezés. Ennél az eszköznél a hengerben mozgó dugattyú két különböző közeget választ el egymástól. A dugattyú két oldalára ható hidrosztatikus erők egyensúlyából következik, hogy a két közeg a dugattyún keresztül egymásnak adja át a nyomást. Ezzel a megoldással lehet vegyes munkaközeggel működtetett rendszereket (például pneumatikus és hidraulikus rendszereket) összekapcsolni. Nyomásfokozó berendezés. Itt a két közeg többnyire azonos típusú, ebben az esetben a két kamra belső keresztmetszete eltérő, a differenciáldugattyú nagyobb felületére ható nyomásból származó erővel a kisebb felület nagyobb nyomása tart egyensúlyt. Nyomásfokozót alkalmaznak például a vízsugaras vágógépek folyadékszivattyújánál, ahol néhány száz bar nyomású hidraulikus olaj segítségével 2000-4000 bar nyomású vizet állítanak elő.
A munkahenger részei 640px|center|Kétoldali működtetésű munkahenger felépítése, részei Elem Megjegyzés 1 véghelyzet-csillapítás(itt nem állítható) kis átmérőjű furat, melyen keresztül a közeg áramlása fojtást szenved, ezzel a dugattyú mozgását a véghelyzet közelében lefékezi 2 tömítés megakadályozza a két kamra között a közeg szivárgását 3 csúszógyűrű a dugattyú megvezetésére szolgál puha fém, esetleg teflon finoman megmunkált külső palást 4* henger, előlap és hátlap 5* dugattyúrúd a dugattyú mozgását közvetíti a működtetendő berendezés felé felülete finoman megmunkált 6 ajakos tömítés tömítés alakja olyan, hogy a közeg nyomása ráfeszíti a tömítendő felületre 7 szennylehúzó gyűrű a dugattyúrúd felületére kívülről rákerülő szennyeződések ellen véd 8 csúszógyűrű dugattyúrúd megvezetésére szolgál finoman megmunkált felület és puhább anyagminőség jellemzi 9 első kamra ha e kamra nyomása nagyobb, akkor a dugattyúrúd balra mozog 10* dugattyú a henger belső terének felosztása a dugattyúrúd keresztmetszeténél nagyobb felület biztosítása 11 állandó mágnes a házra kívülről szerelt érzékelők számára jelzi a dugattyú helyzetét 12 hátsó kamra ha e kamra nyomása nagyobb, akkor a dugattyúrúd jobbra mozog 13 menetes furat itt áramlik be és ki a közeg menetes csatlakozás right|320px|bélyegkép|2.5MN-os egyoldali működtetésű nyomóhenger *: fő elem, nem minden munkahengernél található meg mind a három elem (például van henger dugattyúrúd nélkül is). Igen nagy erőt kifejtő egyoldali működtetésű hidraulikus munkahengerek esetén, a dugattyú lehet egyben a nagy átmérőjű dugattyúrúd is. ennél a kialakításnál a tömítő karmantyú és a vezetőgyűrű is a hengerben helyezkedik el.
A munkahenger működési elve thumb|right|400px|Egy pneumatikus munkahenger belseje mozgás közben A munkahenger belsejébe áramló közeg nyomási energiája a dugattyú felületére nyomást gyakorol, majd az ebből származó erő (F=P*A) azt mozgásba hozza. A dugattyú mozgásának iránya attól függ, hogy melyik oldalról lesz nagyobb ez az erő, természetesen a mozgás irányával szemben levő kamra tartalmát hagyni kell kifele áramolni.
Az egyoldali dugattyúrúd kivezetéses munkahenger esetén a dugattyú felülete a dugattyúrúd felőli oldalon kisebb (a dugattyúrúd által lefedett keresztmetszet miatt), ha tehát a két kamara nyomása azonos, akkor a dugattyúrúd kifele mozog. A különböző felület jól használható, mivel vannak olyan esetek amikor csak az egyik irányban fontos a kifejtett erő nagysága (pl. prések, ahol csak a nyomás kifejtése fontos, a visszahúzás csak annyira, hogy elemelkedjen a munkadarabtól), a differenciál munkahenger pedig pontosan kétszer akkora erőt tud kifejteni a dugattyú kifele mozgása közben, mint a másik irányban.
A dugattyúrúd nélküli és az átmenő dugattyúrudas munkahengerek esetén a nyomás által kifejtett erő mindkét irányban (az azonos felület miatt) azonos.
A munkahengerek csoportosítása Működtető közeg szerint: Pneumatikusan Hidraulikus Lökethossz szerint: (L: lökethossz, D: dugattyúrúd átmérője) Kis löketű (L / D < 1) Normál löketű (L / D < 15-30) Nagy löketű (L / D > 30) Létrehozott mozgás alapján: Lineáris Forgó Véghelyzet-csillapítás szerint: Véghelyzet-csillapítás nélküli: nincs beépített fékezés a dugattyú véghelyzete környékén. Ezeknél a hengereknél fontos, hogy a vezérlésnél gondoskodjunk a véghelyzeteknél történő lassításról. Általában olcsó munkahengerek. Véghelyzet-csillapításos: a véghelyzet előtt egy kis szakaszon a közeg áramlási keresztmetszete korlátozódik, ennek köszönhetően fékként működik. Állítható: a fojtást állítani lehet, általában tűszelepes. Könnyebben optimalizálható a kívánt szempontokhoz Nem állítható: szerkezetileg kialakított, nincs lehetőség állításra Működtetés szerint: Egyoldali: csak az egyik mozgásirányba működtethető a közeg nyomásával, a másik mozgásirányt vagy belső, például rugó erő, vagy külső például gravitációs erő, súlyerő biztosítja. Kétoldali: mindkét mozgásirányba működtethető Speciális kivitelek, felépítések szerint: Dugattyúrúd mechanikus rögzítési lehetőséggel: ennek szükségessége lehet például szállítási okok vagy egyéb üzemen kívüli állapotok Hőálló: nagyon magas, vagy nagyon alacsony hőmérsékleti tartományokra optimalizálva Korrózióálló: erős korrózió elleni védelemmel ellátott hengerek. A tömítések jobban zárnak, dugattyúrúd és a hengertest anyaga ellenáll a lúgos vagy savas kémhatásoknak, oxidációnak, ide tartozik például az eső elleni védelem is. stb. Vezérelhetőség szerint: Vezérelhető Nem vezérelhető, például véghelyzet-csillapító, ütköző, sebesség és erő korlátozó
A hidraulikus és a pneumatikus munkahengerek összehasonlítása Pneumatikus munkahenger Hidraulikus munkahenger Ár olcsóbb drágább Kifejthető erő kisebb erők nagyobb erők Megállítható tetszőleges helyzetben? típustól függően lehetséges kisebb erők tartására alkalmas maximum 0,1 mm-es pontosság igen erő tartására alkalmas akár μm-es pontosság Egyenletes mozgási sebesség nem terheléstől és típustól erősen függ igen Méretek kisebb, egészen kis méretek többnyire robusztus méret Kenés gyors, gyakori mozgások esetén szükséges levegőbe porlasztott olaj kenés a hidraulika olaj által biztosított Működtető közeg és jellemzői sűrített levegő kis nyomás (4-16 bar) szükség szerint olajporlasztással nem jelent veszélyt sem az azt használóra sem a környezetre hidraulika olaj nagy nyomás (20-400+ bar) veszélyes az azt használóra és a környezetre egyaránt csatlakozók rugós visszacsapó szeleppel szerelve erős burkolatú házak működés közben nem szabad szerelni sem a csatlakozó csöveket leválasztani! Alkalmazási terület gyártósorokon: például csomagolás, válogatás, stb. kisebb terheléseknél légrugóként építőiparban: légkalapács gépiparban: prések, élhajlítók, lemezollók, stb. építőipari gépeknél: daruk, anyagmozgató gépek, markolók, stb. zsilip kapuknál Dugattyú hasznos felülete a dugattyúrúd keresztmetszetéhez képest sokszoros többnyire minimális a dugattyúrúd felőli oldalon Dugattyúrúd anyaga változó, többnyire acél lehet akár alumínium vagy műanyag isszinte minden esetben ötvözött, felületkezelt acél üzemi hőmérséklet-tartomány rosszabb, mint a hidraulikus munkahengereké szerkezetileg kell megoldani a hűtést, fűtést munkaközeg nem használható hőközlésre vagy hőelvonásra jó, széles hőmérséklet-tartomány a munkaközeg jó hővezető, hőközlésre és hőelvonásra alkalmas Karbantartás gyors mozgások miatt gyakrabban szükséges (tömítések kopása) többnyire olcsó és egyszerű ritkábban van szükség rá a tömítések kismértékű áteresztése sem jelent "jelentős hibát", mivel többnyire a dugattyú tömítései kopnak el, és csak a kifejtett erő csökken a kamrák közötti közegátáramlás miatt többnyire (nagyon) drága és nem egyszerű
Típusok A munkahengerek felépítése a pneumatikus és a hidraulikus munkahengereknél igen hasonló, az eltérés többnyire a működtető közeg fizikai tulajdonságából adódik.
A típusok felosztása és jellemzőik Vezérelhető hengerek: dugattyúrudas hengerek: (legelterjedtebb típus) létezik szabványos és egyedi változata is véghelyzetek száma szerint: nincs meghatározható véghelyzete (például légkalapács) két állású három állású 4 állású (pl. két munkahenger a hátlapjukon egymáshoz szerelve) átmenő dugattyúrudas munkahenger (kétoldali dugattyúrúd kivezetéses) tömör dugattyúrudas dugattyúrúd átmenő furattal (folyadékok, gázok és vákuum szállítására) teleszkóphenger a dugattyúrúd több részből áll, melyek egymásba illeszkednek nagy lökethossz, és a lökethosszhoz képest kis hosszúság jellemzi hidraulikában használatos, általában hidraulikus emelőszerkezetekben használják membrán hengerek: pneumatikában használják, jellemzői: nagy erők kifejtésére alkalmas, lapos kivitelű, egyoldali működtetésű, nagyon kicsi lökethossz jellemzi (legfeljebb a dugattyúrúd átmérőjének a fele) általában tárgyak megfogására, befogására használják dugattyúrúd nélküli hengerek: mechanikus csatlakozással a dugattyú és a mozgató rész között szalag tartja a kapcsolatot a dugattyúrúd közvetlenül van egybeépítve a mozgatott résszel mágneses csatlakozással: a mozgatott rész és a dugattyú között mágneses erő tartja a kapcsolatot. Jól pozicionálható és egyszerű szerkezeti felépítés jellemzi. tömlőhengerek: pneumatikában használják, az átmérő és a hossz arányának függvényében húzó- vagy nyomó erő kifejtésére alkalmas: húzó erő kifejtésére alkalmas, akkor ha a palást felülete nagyobb mint az átmérő által meghatározott felület (a nyomás a palást falán fejti ki a hatását) nyomó erő kifejtése esetén pont fordított a felületek aránya, vagyis a palást felülete kisebb, mint az átmérő által meghatározott felület. forgató vagy átrakó hengerek: fogaskerék-fogasléces: jellemzők: elfordulás szöge: párszor 360° a dugattyúrúd mint fogasléc funkcionál, amely meghajtja a fogaskereket fogaskerék méretétől, fogszámától és a dugattyú felületétől függően nagy nyomatékok leadására is képes a tengely lehet átmenő furatos is (vákuum számára) lamellás: