Hidrolik Silindir Hesabı

Hidrolik Silindir Hesabı

Doğru İş İçin Doğru Hidrolik Silindiri Belirleme

Hidrolik silindirler esas olarak sıvı basıncını ve akışı kuvvete ve doğrusal harekete dönüştürür. Çok çeşitli stil, boyut, malzeme ve konfigürasyonlarda mevcutturlar. Birçok OEM mühendisi, aşırı mühendislik silindir spesifikasyonlarıyla güvenli bir şekilde oynuyor. Ancak karmaşık hidrolikler söz konusu olduğunda bazen daha azı daha çok olabilir. Öncelikle, hidrolik silindirleri belirlerken dikkate alınması gereken bazı temel faktörleri tanımlayalım.

Hidrolik Silindirler için Tasarım Faktörleri
Her bir tasarım faktörü diğer tasarım faktörlerinden birini veya birkaçını etkilediğinden, hidrolik silindirlerin belirtilmesi, esasen bir dengeleme eylemi veya bir tavizler dizisidir. Tasarımcılar, en iyi performansı elde etmek için her olumlu etkiyi potansiyel olumsuzlara karşı tartmalıdır. İşte bu faktörlere kısa bir bakış:

Kapasite. Çoğu endüstriyel hidrolik, orta görev olarak kabul edilir ve 1.000 psi'de çalışır. Preslerde ve otomotiv makine uygulamalarında yaygın olan ağır hizmet tipi hidrolikler, 3.000 psi'ye kadar basınçları kaldırabilir. Yükler aşırı yüksekse, tandem silindirler daha büyük iç çaplı veya özel yüksek basınçlı silindir tasarımlarına tercih edilir.

Hidrolik Silindir Hızı. Özel yapım silindirler için strok mesafeleri 10 ft'yi (5,05 m) aşabilir, ancak bu tür uzun stroklarda basınç değerleri bir sorun olabilir. Yükü taşıma kabiliyetini ölçmek için çubuk çapının belirlenmesi gerekir. Gerekirse, itme modunda (itme modu) yük üzerine bir basınç değeri belirtilmelidir. Yaygın olan yatay uygulamalarda, erken çubuk yatağı aşınması, uzun stroklarda çubuğun sarkmasına neden olabilir. 3,05 m'nin (10 ft) üzerindeki özel strok mesafeleri mümkün olsa da, basınç oranı bir sorun olabilir.

Hız. Her uygulama mühendisinin kendi "aşırı hız" tanımı vardır. İyi bir kural, standart hidrolik silindir salmastralarının 3,28 ft / sn'ye kadar hızları kolayca idare edebilmesidir. (1 m / sn.) Standart yastıklar için tolerans eşiği, bu hızın kabaca üçte ikisi kadardır. Standart düşük sürtünmeli contalar, genellikle yüksek hızlı uygulamalar için daha iyi bir seçimdir, ancak performansın bir yönünde kazandığınız şey, diğerinde kaybedersiniz. Sıvı hızı ne kadar yüksekse, sıvı sıcaklığı o kadar yüksek olur. Bu nedenle, daha yüksek hızları seçerken, daha yüksek sıcaklıkların tüm hidrolik sistemi nasıl etkileyeceğini dikkate almak önemlidir. Bazı hidrolik sistemlerde, bağlantı noktalarının aşırı boyutlandırılması, yüksek sıcaklıklarla ilgili endişeleri ortadan kaldırabilir.

Sıcaklık. Daha önce belirtildiği gibi, standart bileşenleri kullanan hidrolik silindirler, 500 ° F (260 ° C) kadar yüksek ve -65 ° F (-54 ° C) kadar soğuk uygulama sıcaklıklarını karşılayacak şekilde tasarlanabilir. Ancak sıcaklıklar, silindirlerin hem "sert" hem de "yumuşak" tasarım bileşenlerini etkiler. Bu, yüksek ve / veya düşük sıcaklık aşırılıklarını görecek uygulamaları tasarlayan mühendislerin, kısa ve uzun vadeli performansı en iyi şekilde dengelemek için ayrı bileşenlerin birbirine bağımlılığının farkında olması gerektiği anlamına gelir. Örneğin soğuk ortamlarda kullanılan contalar ve metal parçalar büzüşecektir.

Montaj stilleri. Temel olarak üç montaj şekli vardır. Yük, hız ve silindir hareketi, hangisinin en iyi olduğunu belirlemeye yardımcı olan parametrelerdir. Örneğin, sabit ve pivot montajlar, itme veya gerilimi idare etmek için montajların tercih edilen yolu olan silindirin merkez hattı üzerindeki kuvvetleri emer. Bu iki tür montaj genellikle orta veya ağır hizmet tipi olabilir. Sabit olan üçüncü bir stil, kuvvetleri yalnızca merkez çizgisi boyunca emmek yerine, silindirin merkez çizgisinin altındaki montaj yüzeyinde tüm silindiri destekler.

Silindir çapı boyutu. Delik boyutu, çalışma basıncının bir fonksiyonudur. İhtiyaç duyulan itme veya çekme (kuvvet) miktarı, delik boyutunu belirler. Geçmişte, çelik ve alüminyum fabrikası ekipmanı genellikle standart olmayan delik ve çubuk boyutları kullanıyordu. Günümüzde, neredeyse her endüstriyel gereksinim, NFPA standardı ve / veya ISO uyumlu bileşenlerle karşılanabilir.

Piston çubuğu boyutu. Mühendisler muhtemelen diğer özelleştirilmiş hidrolik silindir bileşenlerinden daha fazla özel piston kolu boyutları talep etmektedir. Göz ardı ettikleri şey, itme veya çekmenin asla strok uzunluğundan bağımsız olmadığıdır. Sıkıştırma veya gerilim altındaki çubuklar, kuvveti doğrusal olmayan yönlerde yayma eğilimindedir. Çubuklar için paslanmaz veya alaşımlı çelikler gibi maliyetli malzemelerin belirtilmesi, aşırı mühendisliğin başka bir yaygın örneğidir. Ancak aşırı uygulamalarda, korozyon direnci için krom kaplama gerekebilir.

Silindir konfigürasyonları. Pistonun her iki tarafında eşit kuvvet (basınç) gerektiren uygulamalar için tercih edilen konfigürasyon, basıncı kafaya veya uç kapağa yönlendiren dört yönlü bir valf ile birlikte silindiri uzatmak ve geri çekmek için basınç kullanan standart bir çift etkili silindirdir. . Neredeyse her zaman özelleştirilmiş bir kurulumdan daha iyidir.

Deneyimli hidrolik üreticileri, hemen hemen her silindir konfigürasyonuna ve bileşenlerin özelleştirilmesinin istenmeyen sonuçlarına karşı alışılmadık performans gereksinimlerini karşılamak için standart silindirleri yaratıcı bir şekilde birleştirmenin istenmeyen sonuçlarına aşinadır.

Çubuk uçları / çubuk diş açma. Bu, standart seçeneklerin o kadar kapsamlı olduğu ve özelleştirmeye nadiren ihtiyaç duyulduğu bir alandır. Ek olarak, standart dişler inç veya metrik formatlarda yapılabilir. Tipik olarak, her çap dört farklı çubuk ucu stilinde mevcuttur. Değişikliklerin gerekli göründüğü nadir durumlarda bile, değişikliklerin aksesuarlar üzerindeki etkilerini dikkate almak önemlidir. Standartlaştırıcı çubuk uçlarının kullanımından kaynaklanan nispeten küçük performans artışı, standardizasyonun getirdiği çok yönlülük ile neredeyse her zaman garanti edilmektedir.

Silindir gövdesi borusu. Standart silindir gövdeleri düz veya krom kaplamadır ve çoğu uygulamayı gerçekleştirir. Islak ortamlar gibi özel uygulamalarda alaşımlı çelikler, paslanmaz çelik ve pirinç yaygındır.

Hortumu durdurun. Durdurma borusu, silindir tamamen uzatıldığında itme stroklu silindirlerdeki yatak yükünü azaltmak için çubuk ve piston yatakları arasındaki mesafeyi artırır. Durdurma borusu, çubuğun uzatılmış konumunu sınırlandırdığı için yatay olarak monte edilmiş silindirler için kritiktir. Bu tür uygulamalarda, artan mesafe daha fazla stabilite ve daha uzun rulman ömrü sağlar.

Mühürler. Deneyimli hidrolik üreticileri, çeşitli sıcaklıklar ve sıvılarla uyumlu contalar sunar ve uygulama gereksinimlerini karşılayan conta malzemelerinin seçilmesine yardımcı olabilir.

Boyut, malzeme veya konfigürasyon açısından özelleştirilmiş silindirler gerektiren uygulamalar vardır. Bununla birlikte, tasarım aşamasının başlarında deneyimli bir hidrolik üreticisi ile ortaklık kurmak, mühendislik ekiplerinin zaman ve paradan tasarruf etmesini sağlarken, nihai sistemin verilen görevleri olabildiğince verimli bir şekilde mümkün olduğu kadar uzun süre yerine getirmesini sağlar.