Dvylika patarimų, kaip pasirinkti hidraulinį cilindrą

Hidraulinis cilindrasJie naudoja skysčio slėgį ir srautą linijiniam judėjimui ir jėgai generuoti. Jie gerai veikia pramoninėse mašinose, tokiose kaip presai ir plastiko liejimo mašinos, taip pat mobiliojoje įrangoje, pavyzdžiui, ekskavatoriuose ir kasybos sunkvežimiuose. Palyginti su pneumatinėmis, mechaninėmis ar elektrinėmis linijinio judėjimo sistemomis, hidraulinės sistemos gali būti paprastesnės, patvaresnės ir pasižymėti didesniu galios tankiu.

Hidrauliniai cilindrai yra įvairių tipų ir dydžių, kad atitiktų įvairius poreikius. Tinkamo cilindro pasirinkimas yra labai svarbus norint pasiekti optimalų našumą ir patikimumą. Pateikiame 12 praktinių patarimų, kaip pasirinkti, nurodyti ir naudoti geriausią cilindrą konkrečiam darbui.

1. Tinkamo cilindro tipo pasirinkimas

Dvi pagrindinės hidraulinių cilindrų konstrukcijos, skirtos pramoniniam naudojimui, yra traukės cilindrai ir suvirinti cilindrai.

Stūmoklinių cilindrų korpuso išorėje naudojami didelio stiprumo srieginiai plieniniai strypai, kad būtų užtikrintas didesnis tvirtumas ir stabilumas. Jungtinėse Amerikos Valstijose tai yra labiausiai paplitęs cilindrų tipas. Jie naudojami daugumoje bendrųjų pramoninių sričių, pavyzdžiui, plastikų gamybos mašinose ir staklėse, nors jų maksimalus darbinis slėgis dažnai ribojamas iki 3000 psi. Šie cilindrai gaminami pagal NFPA standartus, todėl jų dydį ir slėgio ribą galima pakeisti bet kuriuo kitu cilindru, pagamintu pagal tą standartą.

Suvirinti arba apvalūs cilindrai turi tvirtą išorinį apvalkalą, o cilindras yra tiesiogiai privirintas arba prisuktas prie galinių dangtelių, todėl nereikia trauklių. Jie skirti didesniam nei 5000 psi slėgiui ir dažnai yra tinkamesni sudėtingesnėse srityse, tokiose kaip presai, plieno gamyklos ir jūrinė aplinka, kurioje yra atšiauri aplinka ir dideli temperatūros svyravimai.

Skirtingai nuo Amerikos originalios įrangos gamintojų (OEM), Europos gamintojai beveik visoms bendroms pramonės reikmėms paprastai naudoja apvalius cilindrus. (Jie taip pat naudoja traukių cilindrus, bet paprastai slėgiui iki 160 barų (2350 psi). Tačiau dėl savo konstrukcijos traukių cilindrai yra pigesni nei malūno tipo cilindrai – tai dar viena priežastis, kodėl jie plačiai naudojami Jungtinėse Valstijose.

Be to, cilindrai dažnai gaminami pagal užsakymą. NFPA cilindrų standartuose nurodomi matmenys, slėgio vardinės vertės, tvirtinimo būdai ir kita – tai standartiniai katalogo gaminiai. Tačiau inžinieriai, projektuojantys individualius įrenginius, dažnai turi nukrypti nuo standartų, naudodami specialų tvirtinimą, angų dydžius ar konfigūracijas, kad atitiktų konkrečius pritaikymus. Maždaug 60 % Jungtinėse Valstijose parduodamų cilindrų yra katalogo gaminiai, o 40 % – modifikuoti gaminiai su unikaliais reikalavimais.

2. Pasirinkite Atinkamas M.skaičiavimas Haparatinė įranga

Tvirtinimo būdas taip pat vaidina svarbų vaidmenį cilindro veikimui. Cilindro tvirtinimo būdas pirmiausia priklauso nuo to, ar cilindro korpusas yra nejudantis, ar sukamas.

Fiksuotų cilindrų atveju fiksuotas tvirtinimas ant cilindro centrinės linijos paprastai yra geriausias tiesiniam jėgos perdavimui ir susidėvėjimo mažinimui. Iš įvairių variantų paprastai pirmenybė teikiama flanšiniams tvirtinimams. Apkrova centruojama cilindre, o priešingos jėgos yra tolygiai paskirstytos per stačiakampį arba Apvalus flanšasJie yra tvirti ir standūs, tačiau mažai toleruoja nesutapimą. Ekspertai rekomenduoja naudoti dangtelio galo tvirtinimus stūmos apkrovoms ir strypų galo tvirtinimus tempimo apkrovoms.

Centrinės linijos kaiščių tvirtinimo elementai taip pat sugeria centrinės linijos jėgas, tačiau jiems reikalingi kaiščiai, kad būtų pritvirtintas kaištis ir išvengta judėjimo esant aukštam slėgiui ar smūgiams.

Šone arba kojoje montuojamus cilindrus gana lengva sumontuoti ir aptarnauti, tačiau jie sukuria pasvirusias apkrovas. Kai cilindras veikia apkrovą jėga, laikiklis patiria lenkimo momentus, kurie gali padidinti susidėvėjimą. Dėl didelių apkrovų ilgos eigos, mažo skersmens cilindrai dažnai tampa nestabilūs.

Šoniniai ir prie kojų tvirtinami laikikliai turi būti gerai sulygiuoti ir išdėstyti toje pačioje plokštumoje, kad išlaikytų ir nukreiptų apkrovą. Priešingu atveju, dėl neteisingo sulygiavimo gali atsirasti pažeidimų. Šoninės apkrovos gali sukelti cilindro susidėvėjimą ir sandariklio nesandarumą. Inžinieriai taip pat turi žinoti apie varžtams veikiančias šlyties jėgas. Prie galinių kojų pritvirtinkite kaiščius arba šlyties kaiščius ir griovelius, kad būtų išvengta jėgų, kurios galėtų nukirpti tvirtinimo varžtus. Jei reikia papildomos atramos, cilindro viduryje, be kojų galvos ir dangtelio galuose, pridėkite dar vieną kojų komplektą.

3. Pasirinkite Cteisingas Pgyvenimas M.išeiga Įvišta Ccilindras B.magija M.avys

Šarnyriniai laikikliai sugeria jėgas cilindro centrinėje linijoje ir leidžia cilindrui keisti lygiavimą vienoje plokštumoje. Įprasti tipai yra šakutės, ašies ir sferinio guolio laikikliai.

Šakės formos laikikliai gali būti naudojami bet kokia orientacija ir paprastai rekomenduojami trumpos eigos ir mažo bei vidutinio skersmens cilindrams. Cilindrų inžinieriai pirmenybę teikia šakės formos laikikliams su sferiniais guoliais, o ne slydimo guoliais, nes jie leidžia didesnį nesutapimą ir todėl yra atlaidesni. Tačiau jei galinė šakė yra su sferiniais guoliais, be sferinių guolių, jie taip pat rekomenduoja naudoti pasukamą švaistiklio galo tvirtinimą, pavyzdžiui, sferinį švaistiklio sferinį guolį. Šis derinys padeda kompensuoti bet kokias šonines apkrovas ar galimą nesutapimą.

Trunnion tipo tvirtinimo elementai būna galvutės, centrinio ir galinio tvirtinimo versijų. Centrinio trunnion tipo konstrukcija yra bene labiausiai paplitusi, nes suteikia projektuotojams didesnį lankstumą. Juos galima tiksliai nurodyti daugumoje vietų – cilindro centre, priekyje ar gale, atsižvelgiant į taikymo reikalavimus. Tačiau, kai tvirtinimas jau nustatytas, jo reguliuoti negalima.

Visų tipų cilindrams svarbūs parametrai yra eiga, cilindro skersmuo, strypo skersmuo ir slėgio indeksas.

4. Stūmoklio koto skersmuo yra labai svarbus

Turbūt dažniausia hidraulinio projektavimo klaida yra nepakankamai apibrėžtas stūmoklio kotas, dėl kurio cilindras tampa jautresnis įtempiams, dilimui ir gedimams. Stūmoklio kotų skersmenys svyruoja nuo 0,5 colio iki 2,0 colio ir daugiau, tačiau jie turi būti tinkamai parinkti pagal esamą apkrovą. Stūmimo sistemose svarbu teisingai parinkti stūmoklio koto skersmenį pagal Eulerio skaičiavimus, kad būtų išvengta stūmoklio koto lenkimo ar deformacijos.

Projektuojant cilindrą, kuris sukurtų reikiamą jėgą, pirmiausia atsižvelgiama į stūmoklio koto dydį. Tada reikia dirbti atgal ir nustatyti kiaurymę pagal esamą slėgį ir taip toliau.

5. Išvenkite stūmoklio koto sulinkimo

Ilgos eigos cilindruose visiškai ištiestas stūmoklio kotas gali sulinkti dėl savo svorio. Per didelis lenkimas gali sukelti sandariklių ir guolių susidėvėjimą ir pažeidimus. Jis netgi gali sukelti stūmoklio įlinkimą kiaurymėje, įbrėžimą ir cilindro vidinio paviršiaus pažeidimą. Stūmoklio koto deformacija neturėtų viršyti 1–2 mm.

Stūmokliniams kotams, kuriems kyla lenkimo arba iškraipymo rizika, reikalinga papildoma atrama. Priklausomai nuo eigos ilgio, gali prireikti ribotuvo su padidintu guolio plotu. Gali prireikti vamzdelių (padidinančių cilindro apkrovą laikantį plotą), tačiau jie gali būti būtini siekiant išvengti per didelio susidėvėjimo ir įbrėžimų. Inžinieriai taip pat gali apsvarstyti galimybę naudoti didesnio skersmens stūmoklinį kotą, kad jis būtų tvirtesnis. Tačiau tai taip pat padidina svorį ir gali būti neproduktyvu, todėl reikia atlikti kruopščius skaičiavimus. Kraštutiniais atvejais vartotojams taip pat gali tekti pridėti išorinę mechaninę atramą prie stūmoklio koto, pavyzdžiui, balninio tipo guolį.

6. Būk Adaiktas Skulnas Loads

Stūmoklio eigos ilgis, atstumas, reikalingas kroviniui stumti arba traukti, gali svyruoti nuo mažiau nei colio iki kelių pėdų ar daugiau. Tačiau cilindrui išsikišus arba susitraukus, reikia užtikrinti, kad stūmoklis eigos pabaigoje nenusileistų iki dugno ir nesukeltų smūginių apkrovų. Inžinieriai turi keletą variantų: pridėti vidinę amortizatorių, kad krovinys sulėtintųsi eigos pabaigoje; pridėti išorinį mechaninį ribotuvą, kad cilindras nenusileistų iki dugno; arba naudoti proporcinio vožtuvo technologiją, kad būtų galima tiksliai išmatuoti srautą ir saugiai sulėtinti krovinį.

7. Svėrimas ADiafragmos ryšys su darbiniu slėgiu

Norėdami sukurti tam tikrą jėgą, inžinieriai gali nurodyti didesnį cilindrą, kuris veikia esant mažesniam slėgiui, ir atvirkščiai. Apskritai sistema, veikianti esant didesniam slėgiui, bet su mažesniu cilindru, yra ekonomiškesnė. Be to, nauda yra daugybinė. Mažesniam cilindrui reikia mažesnio srauto, o tam savo ruožtu reikia mažesnių siurblių, linijų, vožtuvų ir kt. Daugelis įrenginių sumažina bendras išlaidas, pereidami prie didesnio slėgio.

Tai yra, tiek baliono vardinis (standartinis), tiek bandymo slėgis atsižvelgia į galimus svyravimus. Sistema niekada neturėtų viršyti vardinio baliono projektinio slėgio.

8. Pridėkite saugos koeficientą

Nors projektiniai skaičiavimai yra būtini, faktinis veikimas skirsis nuo teorinių rezultatų. Visada darykite prielaidą, kad didžiausiai apkrovai reikės papildomos jėgos. Nykščio taisyklė yra pasirinkti cilindrą, kurio nominali talpa yra 20 % didesnė už apkrovos poreikį. Tai kompensuoja apkrovos trintį, hidraulinės sistemos nuostolius, įskaitant efektyvumo nuostolius, faktinį slėgį, esantį žemiau nominalios sistemos slėgio, ir sukibimą su cilindro sandarikliais bei guoliais.

9. Suderinkite Srealiai Jties

Sandarikliai yra bene pažeidžiamiausias hidraulinės sistemos aspektas. Tinkamas sandariklis sumažina trintį ir nusidėvėjimą bei pailgina tarnavimo laiką, o netinkamas sandariklis gali sukelti prastovas ir galvos skausmą dėl priežiūros. Tai gali būti savaime suprantama, tačiau įsitikinkite, kad sandarinimo medžiaga yra suderinama su skysčiu. Daugumoje hidraulinių sistemų naudojama mineralinė alyva, o standartiniai nitrilo gumos sandarikliai paprastai veikia gerai. Tačiau taikiniams, kuriuose naudojami sintetiniai skysčiai (pvz., fosfato esteriai), reikalingi fluorelastomeriniai sandarikliai. Poliuretanas taip pat nesuderinamas su labai vandeniniais skysčiais, tokiais kaip vandens glikolis.

Nepriklausomai nuo naudojamo skysčio, palaikykite jį švarų. Skystyje esantys teršalai ir nešvarumai gali pažeisti sandariklius. Jie taip pat gali subraižyti cilindro vidų ir galiausiai sugadinti cilindrą.

Standartiniai nitrilo gumos sandarikliai gali sugesti, jei darbinė temperatūra viršija 300 °F. Fluorelastomeriniai sandarikliai, pavyzdžiui, sintetinės gumos sandarikliai, paprastai gali atlaikyti iki 400 °F (200 °C) temperatūrą, o fluorokarboniniai sandarikliai gali atlaikyti dar aukštesnę temperatūrą. Kilus abejonių, manykite, kad situacija bus blogesnė, nei atrodo iš pradžių.

10. Pridėti Ccilindras Hgalva Dlietus Pvieta

Galbūt 90 % cilindrų gedimų kyla dėl sandariklių. Tai tiesa, net jei inžinieriai nurodo tinkamus sandariklius, atsižvelgiant į skystį, slėgį, aplinką ir pritaikymą, nes sandarikliai laikui bėgant susidėvi ir juos reikia keisti. Dauguma ekspertų rekomenduoja reguliariai prižiūrėti sandariklius, o ne laukti gedimo netinkamu metu.

Jei balionas yra sunkiai pasiekiamoje vietoje, todėl jį sunku prižiūrėti, arba jei nuotėkis sugadintų gaminį arba sukeltų brangias prastovas, užsisakykite balioną su „Cilindro galvutė „Išleidimo anga“. Tai speciali anga, vadinama „galvutės išleidimo anga“, yra įfrezuota cilindro galvutėje tarp pirminio ir antrinio sandariklių arba tarp pirminio sandariklio ir valytuvo. Jei pirminio strypo sandariklis pradeda gesti ir pradeda leisti vandenį, alyva aplenks sandariklį ir ištekės iš galvutės išleidimo angos – paprastai per vamzdelį į surinkimo butelį. Jei alyva kaupiasi įprastai tuščiame butelyje, tai vizualinis indikatorius, kad sandariklis susidėvi ir netrukus jį reikės pakeisti.

Cilindrai dažnai turi antrinį strypo sandariklį arba dvigubo šluostės valytuvą, kuris laikinai apsaugo nuo alyvos nutekėjimo iš strypo galo ir suteikia techninės priežiūros personalui laiko suplanuoti remontą.

11. Stebėkite M.medžiagos

Cilindro galvutei, pagrindui ir guoliams naudojamo metalo tipas gali turėti didelę įtaką. Daugumoje cilindrų naudojamas SAE plienas. Daugeliui pritaikymų pakanka 660 marlės bronzos stūmoklio koto guoliui ir vidutinės kokybės anglinio plieno cilindro galvutei ir pagrindui. Tačiau tvirtesnės medžiagos, tokios kaip 65-45-12 kaliojo ketaus stūmoklio koto guoliui, gali suteikti didelių našumo pranašumų sudėtingoms pramoninėms užduotims.

Taip pat atsižvelkite į kraštutines temperatūras. Įprastai cilindrų komponentams naudojami angliniai plienai paprastai tinka darbinėms temperatūroms nuo -5 °F iki maždaug 200 °F. Pavyzdžiui, Arkties sąlygomis, gerokai žemesnėje nei 0 °F, standartinis plienas gali tapti trapus, todėl gali prireikti alternatyvios medžiagos.

12. Apsaugokite stūmoklio kotą

Dėl stūmoklio koto sąlyčio su išorine aplinka jis turi būti atsparus kenksmingų medžiagų, tokių kaip vanduo, sūrus oras ir ėsdinančios medžiagos, erozijai. Paprastai chromuotas anglinis plienas yra įprastas pramonėje. Tačiau drėgnoje arba didelės drėgmės aplinkoje, pavyzdžiui, laivų hidraulinėse sistemose, dauguma stūmoklio kotų yra pagaminti iš chromuoto 17-4PH nerūdijančio plieno. Kai kurie alyvos cilindrų gamintojai siūlo specialias apsaugines dangas.

Inžinieriai ir mėgsta, ir nekenčia apsauginių stūmoklio koto dulkių dangtelių, skirtų nešvariems ir susidėvėjusiems paviršiams. Apsauginės įvorės montavimas ant stūmoklio koto gali užkirsti kelią dulkių, metalo drožlių ir kitų išorinių teršalų patekimui, kitaip jie pažeis stūmoklio kotą ir galiausiai sandariklį. Tačiau jei apsauginiai gaubtai bus pradurti arba suplyšę, nešvarumai bus įsiurbti ir gali būti neįmanoma jų pašalinti, o tai yra blogiau nei visiškai neturėti apsauginių gaubtų. Techninės priežiūros personalas turi reguliariai tikrinti apsauginius gaubtus, ar jie nesusidėvėję, nes šie dulkių dangteliai gali paspartinti cilindrų pažeidimus.

Santrauka

Optimalaus hidraulinio cilindro pasirinkimas yra daugialypis procesas, reikalaujantis atidžiai apsvarstyti cilindro tipą, tvirtinimo būdą ir eksploatavimo aplinką, siekiant užtikrinti patvarumą ir našumą. Svarbiausi veiksniai yra pasirinkimas tarp traukės ir suvirintų konstrukcijų, atsižvelgiant į slėgio reikalavimus, tinkamas stūmoklio koto dydis, kad būtų išvengta lenkimo, tinkamų sandariklių ir medžiagų, atitinkančių skysčių ir temperatūros suderinamumą, nurodymas ir saugos funkcijų, tokių kaip išleidimo angos ir amortizavimo sistemos, įtraukimas. Įvertindami smūgines apkrovas, pridėdami saugos ribą ir apsaugodami komponentus nuo užteršimo ir nesuderinamumo, inžinieriai gali žymiai padidinti patikimumą, sumažinti priežiūros išlaidas ir pailginti hidraulinių sistemų tarnavimo laiką įvairiose srityse.