Димензија амортизера хидрауличног цилиндра: Како контролисати успоравање на крају хода и скокове притиска

И. Проблем: Зашто цилиндри велике брзине трпе замор крајњег поклопца

Када је ахидраулични цилиндарпомера механизам од више тона при брзинама изнад 0,1 до 0,2 м/с (4 до 8 ин/с), доводећи ту масу до наглог заустављања на крајњем поклопцу цилиндра и ствара огроман деструктивни удар.

Многи дизајнери опреме претпостављају да постављање главног вентила за растерећење система на 3.000 пси штити цео актуатор. У стварности, када клип прође примарни излазни отвор и уђе у зону јастука, заробљено уље има само један мали пут за бекство: калибрисани игличасти вентил или прецизни отвор.

Ако је геометрија јастука премала или неправилно подешена, заробљени притисак успоравања иза копља јастука може лако скочити на 6.000 до 10.000+ пси (400 до 700 бара) на неколико милисекунди.

Током хиљада циклуса, ови насилни транзијенти притиска доводе до:

• Напукли задњи поклопци цилиндара и поломљене заварене прирубнице
• Издуване заптивке на глави и деформисани држачи брисача штапа
• Истегнуте споне и хронична екструзија О-прстена цеви
• Јастучаста копља са зарезима или зарезима и спојне чауре

ИИ. КакоХидраулични цилиндарЦусхионинг Воркс

Унутрашњи хидраулични јастук претвара кинетичку енергију покретне масе (плус континуирану погонску силу из пумпе) у топлоту тако што гура заробљену запремину уља кроз ограничени отвор током кратког хода сц (обично 20 до 40 мм или 0,75 до 1,5 ин).

Правилно дизајниран склоп јастука укључује три основна механичка елемента:

1. Јастучасто копље (или клип):Прецизно обрађена пројекција на клипу која затвара главни отвор за течност док улази у шупљину завршног поклопца.
2. Подесиви игличасти вентил:Отвор за дозирање који омогућава техничарима за одржавање да фино подесе брзину протока издувних гасова на основу стварних брзина радног циклуса и вискозитета уља.
3. Повратни вентил са слободним протоком:Лопта или клапна са опругом која омогућава пун неограничен проток у цилиндар током преокрета хода, обезбеђујући тренутну брзину одвајања без заостајања.

Прорачун енергије и притиска јастука корак по корак Да бисте утврдили да ли унутрашњи јастук може безбедно да поднесе ваше оптерећење без прекорачења прага пуцања или замора цилиндра, израчунајте укупну енергију коју треба апсорбовати:

Корак 1: Израчунајте кинетичку енергију покретне масе

                                                                                  Ек = ½ м в²

где:

м = Укупна покретна маса (укључујући клип, шипку, додатке и спољашњи носивост у кг или лб)

в = Максимална брзина у тренутку када копље са јастуком захвати шупљину (м/с или ин/с)

Корак 2: Додајте погонски рад током успоравања

Ако се проток пумпе настави током успоравања, системски притисак наставља да гура клип преко хода јастука сц:

                                                               Впроп = Фпроп × сц = (Псис × Апистон) × сц

где:

Псис = притисак у систему вожње (Па или пси)

Апистон = Ефективна површина погонске стране (м² или ин²)

сц = Ефективна дужина јастучног копља (м или ин)

Корак 3: Укупна енергија за апсорпцију

                                                                        Етотал = Ек + Впроп ± Вгравитација

(Саберите или одузмите рад гравитације м г сц синθ ако се крећете вертикално или на нагибу).

Корак 4: Израчунајте просечан притисак заробљеног јастука

Просечна потребна сила успоравања Фдец је:

                                                                                  Фдец = Етотал / сц

Резултујући просечан хидраулички притисак унутар коморе јастука Пцусхион је:

                                                                              Пцусхион = Фдец / Ацусхион

Где је Ацусхион прстенасто подручје заробљене колоне уља у џепу јастука (Аборе − Аспеар или Арод).

Инжењерско правило палца: Максимални пролазни притисак током почетног уласка копља обично достиже 1,5 до 2,2× израчунати средњи притисак јастука. Ако израчунати врх премашује 1,5× максимални називни притисак замора цилиндра, потребан је екстерни пропорционални вентил за успоравање или дуже прилагођено копље са јастуком.

ИИИ. Уобичајене грешке на терену које уништавају цилиндре са јастуком

1. Потпуна потпора игличастог вентила (нулти проток): Оператери који покушавају да елиминишу буку крајњег хода понекад потпуно затворе игличасти вентил. Ово ствара потпуну хидрауличну блокаду у џепу јастука, гурајући уље преко зазора копља и издувавајући заптивке главе.

2. Игнорисање хоризонталне инерције на колицима која се слободно котрљају: Дизајнери израчунавају само притисак вожње и заборављају кинетичку енергију колица која се котрљају од 10 тона. Чак и при ниском притиску, висока инерција ће згњечити унутрашњи јастук.

3. Коришћење стандардних јастука са воденим гликолом или високим вискозитетним хладним уљем: Гушће течности или течности ниског вискозитета отпорне на ватру значајно мењају проток кроз иглу за дозирање, изазивајући озбиљан превелики притисак током јутарњих зимских покретања.

4. Занемаривање одзрачивања течности: Сунђерасто, газирано уље које улази у јастук стисне се попут опруге, изазивајући поскакивање, дизел и нестално успоравање.

ИВ. Шта послати када димензионирате прилагођене цилиндре са јастуком

Када од ХЦИЦ-а тражите пројектоване цилиндре са јастуком, обезбедите:

• Укупна покретна маса (укључујући шипку цилиндра и монтирани алат)
• Профил радне брзине (стабилна брзина, убрзање и брзина приближавања)
• Доступна ограничења дужине хода јастука
• Тип радне течности, опсег радне температуре и подешавање вентила за растерећење система
• Оријентација монтаже (хоризонтално, вертикално нагоре, вертикално надоле или нагибни лук)

В. Техничке границе и одрицање од одговорности за инжењеринг

Прорачуни јастука представљени изнад дају основне процене величине засноване на механици крутог тела. Стварни вршни динамички притисци зависе од модула запремине хидрауличког уља, капацитивности линије, коефицијената пражњења отвора игле и времена одзива вентила. Коначне конструкције опреме треба верификовати испитивањем трансдуктора притиска и симулацијом прелазних процеса.*

ВИ. Консултујте ХЦИЦ за прилагођена решења за јастуке

ХЦИЦ конструише индустријске и мобилне хидрауличне цилиндре са прилагођеним профилима јастука за апликације са великим ударом широм света.