Hüdraulilise silindri polsterduse suurus: kuidas juhtida käigu lõpus aeglustumist ja rõhu naelu

I. Probleem: miks suurel kiirusel töötavad silindrid otsakorgi väsivad

Kui ahüdrosilinderliigutab mitmetonnist mehhanismi kiirusega üle 0,1–0,2 m/s (4–8 tolli/s), viies selle massi järsu ummikseisuni vastu silindri otsakorki, tekitab tohutu hävitava šoki.

Paljud seadmete projekteerijad eeldavad, et peasüsteemi kaitseklapi seadmine rõhule 3000 psi kaitseb kogu täiturmehhanismi. Tegelikkuses on nii, et kui kolb läbib esmase väljalaskeava ja siseneb polstritsooni, on lõksu jäänud õlil ainult üks pisike pääsetee: kalibreeritud nõelventiil või täppisava.

Kui padja geomeetria on alamõõduline või valesti reguleeritud, võib padja oda taha kinni jäänud aeglustusrõhk mõne millisekundi jooksul kergesti tõusta 6000–10 000+ psi (400–700 baari).

Tuhandete tsüklite jooksul põhjustavad need vägivaldsed rõhutransiendid:

• Mõranenud silindrite tagumised korgid ja mõranenud keevitatud äärikud
• Läbi puhutud pea nääre tihendid ja deformeerunud varda klaasipuhastite kinnitused
• Venitatud trossivardad ja silindri krooniline O-rõnga ekstrusioon
• Gallitud või sälkudega polsterdatud odad ja paarituspuksid

II. KuidasHüdrauliline silinderPolsterdustööd

Sisemine hüdrauliline padi muudab liikuva massi kineetilise energia (pluss pumba pideva tõukejõu) soojuseks, surudes kinni jäänud õlikoguse lühikese aeglustustakti sc (tavaliselt 20–40 mm või 0,75–1,5 tolli) kaudu läbi piiratud düüsi.

Õigesti kavandatud padjakomplekt sisaldab kolme mehaanilist põhielementi:

1. Padja oda (või kolb):Kolvi täppistöödeldud eend, mis sulgeb peamise vedelikupordi, kui see siseneb otsakorgi õõnsusse.
2. Reguleeritav nõelklapp:Mõõteava, mis võimaldab hooldustehnikutel heitgaasi voolukiirust peenhäälestada tegelike töötsükli kiiruste ja õli viskoossuse alusel.
3. Vastupidine vabavoolu kontrollklapp:Vedruga pall või klapp, mis võimaldab käigu ümberpööramise ajal täielikku piiramatut voolu silindrisse, tagades kohese katkestuskiiruse ilma viivituseta.

Samm-sammuline padja energia ja rõhu arvutamine Et teha kindlaks, kas sisemine padi saab teie koormaga ohutult hakkama ilma silindri purunemis- või väsimusläve ületamata, arvutage neelduv koguenergia:

1. samm: arvutage liikuva massi kineetiline energia

                                                                                  Ek = ½ m v²

Kus:

m = kogu liikuv mass (kaasa arvatud kolb, varras, lisad ja väline kandevõime kg või naela)

v = maksimaalne kiirus hetkel, kui padja oda haardub õõnsusega (m/s või in/s)

2. samm: lisage tõukejõud aeglustuse ajal

Kui pumba vool jätkub aeglustamise ajal, jätkab süsteemi rõhk surudes kolvi üle padja käigu sc:

                                                               Wprop = Fprop × sc = (Psys × Apiston) × sc

Kus:

Psys = sõidusüsteemi rõhk (Pa või psi)

Kolb = sõidupoole efektiivne pindala (m² või in²)

sc = padja oda efektiivne pikkus (m või sisse)

3. samm: neelatav koguenergia

                                                                        Etotal = Ek + Wprop ± Wgravitatsioon

(Lisada või lahutada gravitatsioonitöö m g sc sinθ, kui liigute vertikaalselt või kaldpinnal).

4. toiming. Arvutage isoleeritud padja keskmine rõhk

Keskmine nõutav aeglustusjõud Fdec on:

                                                                                  Fdec = Etotal / sc

Saadud keskmine hüdrauliline rõhk padjakambris Ppadi on:

                                                                              Padi = Fdec / Acushion

Kus Acushion on kinni jäänud õlisamba rõngakujuline ala padja taskus (Abore − Aspear või Arod).

Tehniline rusikareegel: maksimaalne mööduv rõhk oda algse sisenemise ajal ulatub tavaliselt 1,5–2,2 × arvutatud keskmise padjarõhuni. Kui arvutatud tipp ületab 1,5 korda silindri maksimaalset nominaalset väsimusrõhku, on vaja välist proportsionaalset aeglustusventiili või pikemat kohandatud padjaga oda.

III. Levinud vead, mis hävitavad polsterdatud silindreid

1. Nõelventiili täielik sisselülitamine (nullvool): operaatorid, kes üritavad kõrvaldada löögi lõppmüra, sulgevad mõnikord nõelventiili täielikult. See loob padjataskus täieliku hüdraulilise lukustuse, surudes õli oda kliirensist mööda ja puhudes pea nääre tihendid.

2. Vabalt veerevate kärude horisontaalse inertsi ignoreerimine: disainerid arvutavad ainult sõidusurvet ja unustavad 10-tonnise veereva käru kineetilise energia. Isegi madala rõhu korral purustab suur inerts sisemise padja.

3. Standardsete patjade kasutamine vee-glükooli või kõrge viskoossusega külmaõliga: paksemad vedelikud või madala viskoossusega tulekindlad vedelikud muudavad märkimisväärselt voolu läbi doseerimisnõela, põhjustades hommikuse talve käivitamise ajal tugevat ülerõhku.

4. Vedeliku õhutustamise tähelepanuta jätmine: patja sisenev käsnjas, gaseeritud õli surub kokku nagu vedru, põhjustades põrkamist, diislikütust ja korrapäratut aeglustumist.

IV. Mida saata kohandatud polsterdatud silindrite suuruse määramisel

Kui taotlete HCIC-lt valmistatud polsterdatud silindreid, esitage:

• Liikuv kogumass (sh silindrivarras ja paigaldatud tööriistad)
• Töökiiruse profiil (stabiilne kiirus, kiirendus ja lähenemiskiirus)
• Saadaval padja käigu pikkuse piirangud
• Töövedeliku tüüp, töötemperatuuri vahemik ja süsteemi kaitseklapi seadistus
• Paigaldussuund (horisontaalne, vertikaalne üles, vertikaalne alla või kallutatav kaar)

V. Tehnilised piirid ja tehniline vastutusest loobumine

Ülaltoodud istmepadja arvutused annavad jäiga kere mehaanika põhjal põhisuuruse hinnangud. Tegelikud tippdünaamilised rõhud sõltuvad hüdraulikaõli mahumoodulist, liini mahtuvusest, nõela ava tühjenduskoefitsientidest ja klapi reaktsiooniajast. Lõplikud seadmete konstruktsioonid tuleks kontrollida rõhuanduri testimise ja siirde simulatsiooniga.*

VI. Konsulteerige HCIC-ga kohandatud patjalahenduste osas

HCIC loob kohandatud tööstuslikke ja mobiilseid hüdrosilindreid, millel on kohandatud polsterdusprofiilid suure mõjuga rakenduste jaoks kogu maailmas.