Mukautetun hydraulisen sylinterin ei riitä vain mahtua koneeseen. Se tulee tuottamaan riittävästi voimaa, liikkua täydellä työmatkalla, kestää painehuiput ja pysyä linjassa kuorman alla. Jos yksi spesifikaation osa on väärin, sylinteri voi vuotaa, taipua, kulumista liian nopeasti tai epäonnistua siirtämään kuormaa.

Siksi selkeä spesifikaatio on ensimmäinen askel luotettavaan sylinteriin. Se auttaa myös mukautetun hydraulisen sylinterin valmistajaa valitsemaan oikean putken, pistonkärjen, tiivekkeet, portit ja kiinnitystilat.

Tämä opas selittää tärkeimmät kohdat, jotka tulee määritellä ennen mukautetun tai OEM-hydraulisen sylinterin tilausta.

Aloita sovelluksesta

Ennen kaistan tai työn matkan valintaa kuvittele, mitä sylinterin tulee tehdä. Toimittaja tarvitsee ymmärtää koneen, ei vain sylinterin mitat.

Aloita näillä kysymyksillä:

· Mitä sylinteri nostaa, työntää, vetää, niputtaa, kallistaa tai ohjaa?

· Mikä on normaali kuorma?

· Mikä on mahdollisimman suuri kuorma?

· Muuttuuko kuorma liikkumisen aikana?

· Kuinka nopeasti sylinterin tulee venyä ja vetäytyä?

· Kuinka monta sykliä se suorittaa tunnissa?

· Koskee se shokkia, värinää, pölyä, suolaa, vettä tai korkeaa lämpöä?

· Käytetäänkö sylinteriä sisätiloissa vai ulkona?

· Kuinka paljon tilaa on saatavilla sylinterin ollessa avoinna ja suljettuna?

Esimerkiksi hydraulisen paineen sylinterillä on erilaiset tarpeet kuin liikkuvalla kranalla käytettävällä. Paineen voi tarvita jäykkää liittimäkiinnitystä ja hitaan, kontrolloidun voiman. Sen sijaan kranan voi tarvita pyöriteltävää kiinnitystä, joka seuraa kaistan liikettä.

Selkeä sovelluksen kuvaus mahdollistaa valmistajalle hydraulisen sylinterin suunnittelun todellisten työolojen perusteella.

Laske tarvittava sylinterin kaistanleveys

Sylinterin kaistanleveys on putken sisätilavuus. Se kontrolloi pistonin aluetta ja sen vuoksi sylinterin tuottamaa voimaa.

Perusformula on:

Voima = Paine × Pistonin aluetta

Venymisvoimalle käytä täyttä pistonin aluetta. Vetäytymisvoimalle vähennä pistonkärjen aluetta, koska kärki vie osan työalueesta.

Kuitenkin teoreettinen voima ei ole sama kuin koneessa saatavilla oleva voima. Kitka, painetappio, tiivisteen rajoitus ja muuttuvat kuormakulmat voivat vähentää lopullista tuotosta. Siksi sisällytä sopiva suunnittelumarginaali.

Yksinkertaisena esimerkkinä oletetaan, että kone tarvitsee 100 kN työntövoimaa ja työpaine on 20 MPa. Teoreettinen pistonin aluetta on:

100 000 N ÷ 20 000 000 Pa = 0,005 m²

Tämä vastaa noin 80 mm kaistanleveyttä. Kuitenkin 80 mm kaistanleveys jättää vähän tilaa painetappioille tai lisäkuormalle. Siksi lopullinen suunnitelma voi käyttää suurempaa standardikaistanleveyttä valmistajan tarkistettua koko järjestelmän jälkeen.

Raskas duty hydraulinen sylinteri tarvitsee usein laajemman turvamarginaalin, koska se voi kohdata osakuormia, epätasaisen maaperän tai äkillisiä painemuutoksia.

Kun määrittelet kaistanleveyttä, anna:

· Tarvittava venymisvoima

· Tarvittava vetäytymisvoima

· Normaali työpaine

· Maksimi järjestelmäpaine

· Odotettu painetappio

· Toivottu turvamarginaali

Älä valitse kaistanleveyttä vain pumppuajan luokiteltuun paineeseen perustuen. Sen sijaan käytä painetta, joka saavuttaa sylinterin normaalin työn aikana.

Määritä oikea työn matka

Työn matka on pistonkärjen liikkuminen täysin suljetusta asemasta täysin avoimeen asemaansa. Se tulee kattaa täydellinen työmatka ilman, että sylinteriä pakotetaan sen sisäisten päätöiden vastaisesti.

Ensin mitata tarvittava liike sylinterin kiinnityspisteissä. Älä käytä kuopan, platformin, leikkurin tai koneen käsivärin matkaa sylinterin työn matkana. Linkit voivat muuttaa matkaratioa.

Seuraavaksi tarkista both asennusmitat:

· Vetäytynyt pituus, usein kutsuttu suljettu pituus

· Venynyt pituus, usein kutsuttu avoin pituus

Tila tulee tärkeämmäksi, kun määrittelet pitkän työn matkan hydraulisen sylinterin. Työn matkan kasvaessa pistonkärjestä tulee todennäköisemmin taipua tai vinkua työntökuorman alla. Pitkät sylinterit voivat myös tarvita lisää ohjaus tukea.

Mahdollisia ratkaisuja ovat:

· Suurempi pistonkärjen halkaisija

· Pysäytysputki kasvattaaksesi laakerien etäisyyttä

· Vahvemmat kärki- ja putkimateriaalit

· Erilainen kiinnityspaikka

· Ulkoiset ohjaimet liikkuvalle kuormalle

· Teleskooppinen suunnitelma, kun suljettu tila on rajoitettu

Sylinterin tulee siirtää kuormaa, mutta se ei saa toimia koneen pääohjausraideena. Ulkoiset ohjaimet tulee kontrolloida sivu liike mahdollisuuksien mukaan.

Valitse työ- ja testipaine

Työpaine on paine, jota sylinteri käsittelee normaali käytön aikana. Maksimipaine on korkein lyhytkestoinen paine, joka voi esiintyä. Testipaine käytetään tarkastuksessa vahvistamaan valmiin sylinterin vahvuus ja tiivistys.

Näitä arvoja ei tule käsitellä samana numerona.

Jokaiselle projektille anna:

· Normaali työpaine

· Huiputuspaine

· Hydraulisen jarrun venttiilin asetus

· Odotetut painespikot

· Tarvittava testipaine

· Sykli nopeus ja duty aika

Painehuiput voivat esiintyä, kun kuorma pysähtyy nopeasti, venttiili sulkeutuu tai kone osuu esteeseen. Vaikka nämä huiput voivat kestää vain lyhyen ajan, ne voivat vahingoittaa tiivekkeet, portit, hittejä ja sylinterin kiinnityksiä.

Shellppon SB-Y1 sylinterisarja esimerkiksi tukee työpaineita 16–25 MPa välillä mukautetulla kaistanleveyllä, työn matkalla ja kiinnitysvaihtoehdoilla. Suuremmille kuormille Shellppon on myös toimittanut 35 MPa sylintereitä tärkeään sataman nostoprojektiin.

Oikea paineluotaus tulee kattaa sekä pysyvä työ että lyhytkestoinen shokki. Siksi keskustele koko hydraulisen piirin valmistajan kanssa sen sijaan, että annat vain pumppupaineen.

Määritä pistonkärjen koko kuormalle ja vakaudelle

Pistonkärki siirtää voimaa pistonista koneeseen. Sen halkaisija vaikuttaa vetäytymisvoimaan, vahvuuteen, vinkumisvastustukseen ja tiivisteen elinikään.

Jännityksen alla oleva kärki rajoitetaan pääasiassa materiaalin vahvuudella. Kuitenkin puristuksen alla oleva kärki voi vinkua ennen kuin materiaali saavuttaa täyden vahvuutensa. Tämä riski kasvaa:

· Pitemmällä työn matkalla

· Pienemmällä kärjen halkaisijalla

· Korkeammalla työntövoimalla

· Pyöriteltävällä kiinnityksellä

· Huonolla linjauksella

· Sivukuormalla

· Pitkä etäisyys tuentapisteiden välillä

Siksi pitkän työn matkan hydraulinen sylinteri tarvitsee usein suuremman kärjen kuin lyhyt sylinteri samalla kaistanleveyllä ja paineella.

Kärjen pinta myös on tärkeä. Kova kromipinnoitus on laajalti käytetty, koska se tarjoaa pehmeän, kulumiskestävän pinnan kärjentiivisteelle. Kuitenkin meri-, kaivos- ja kemian sovellukset voivat tarvita lisäkorroosion suojaus tai ruostumaton teräs.

Pyydä valmistajaa tarkistamaan kärjen vinkuminen, laakerikuorma, pinnan viimeistely, kovaus ja korroosion vastustus osana hydraulisen sylinterin suunnittelua.

Valitse oikea kiinnitystyyli

Sylinterin kiinnitys kontrolloi, miten voima siirtyy koneen runkoon. Väärä kiinnitys voi luoda sivukuorman, taipua kärjelle tai asettaa stressiä sylinterin putkelle.

Yleisiä kiinnitysvaihtoehtoja ovat:

· Liittimäkiinnitys: Sopii paineille ja kiinteille koneille suorilla aksiaalikuormilla.

· Jalkakiinnitys: Tarjoaa