Teleskooppinen hydraulisylinteri: 3-vaiheisen pujotuksen toiminta

Mikä on teleskooppinen hydraulisylinteri?

Teleskooppinen hydraulisylinteri on moniportainen toimilaite, joka koostuu kahdesta viiteen toisiinsa limittyneestä putkesta, jotka liukuvat toistensa sisällä. Näin pitkä työisku mahtuu lyhyeen sisäänvedettyyn kokoonpanoon. Yhtään varsinaista mäntätankoa ei ole: jokainen putki on yksi porras, ja jokainen porras toimii sisempänsä tynnyrinä.

Tärkeintä on putkien limittyminen. Kun kippiperävaunu tarvitsee 1300 mm (51 tuumaa) nostokorkeutta, sen alla on 500 mm (20 tuumaa) tilaa, kun taas yksiportaiselle sylinterille tarvittaisiin keulaa pidempi tanko. Kolmiportainen yksikkö kutistuu noin kolmasosaan pidentymispituudestaan samalla paineella. Hinta on rakenteellinen: jokainen porras on ohutseinämäinen putki, joten kuormapolku on pidempi ja ohjaus herkempi.

• Ulkotynnyri — pohjaporras, jossa on portti ja kannatin.
• Välissälevyt — sisäpuolelta hiottu, jokainen vuorotellen tynnyri.
• Viimeisin mäntä — pienin porras, kiinteä tai paksuseinäinen.
• Tiiviste ja ohjaussarja — paikantaa jokaisen holkin, sisältää pyyhkimisen ja tiivisteen.

Miten teleskooppisylinteri pidentyy portaittain?

Pidentyminen on ehdottoman järjestysnumeroista: suurin porras liikkuu ensin, ja jokainen myöhempi porras käynnistyy vasta edellisen pysähtymisen jälkeen. Mikään ohjausventtiili ei tuota tätä järjestystä — tehollinen pinta-ala tuottaa.

Pohjasilmukasta tuleva öljy vaikuttaa ensimmäisen portaan koko pinta-alaan. Suurin alue tarkoittaa suurinta voimaa ja tietyllä virtauksella pienintä nopeutta. Kun porras osuu pysäytysrenkaaseensa, sama paine vaikuttaa toisen portaan rengasmaiseen pinta-alaan: pienempi pinta-ala, vähemmän voimaa, enemmän nopeutta. Kuvio toistuu, kunnes pienin porras on ulkona.

1. Öljy tulee pohjasilmukasta ja täyttää suurimman portaan alapuolisen tilavuuden.
2. Porras 1 ulottuu koko limittyneen pinon edessä; mikään muu ei liikku.
3. Vaihe 1 saavuttaa pysäytysrenkaansa japaine siirtyy seuraavalle rengasmaiselle alueelle.
4. Vaihe 2 jatkuu nopeammin ja pienemmällä voimalla, kantaa jäljellä olevia vaiheita.
5. Viimeinen porras nousee ylös. Kokonaisisku on kunkin portaan liikesumma vähennettynä ohjauslimittymisellä.

Sisäänveto kääntää järjestystä: kuorma työntää portaat sisään, pienin ensin, ja öljy palaa saman portin kautta. Siksi yksitoiminen yksikkö on asennettava tanko ylöspäin - ilman painovoimaa sillä ei ole paluuvoimaa.

Miksi voima pienenee ja nopeus kasvaa, kun portaat pidentyvät

Voima on yhtä suuri kuin paine kertaa tehollinen pinta-ala; nopeus on virtaus jaettuna samalla pinta-alalla. Kun portaat pidentyvät, pinta-ala pienenee, joten voima laskee ja nopeus nousee aina kääntäen verrannollisesti.

Se ei ole suunnitteluvirhe, vaan se tekee tuotteesta hyödyllisen. Kuormattu kippilava on raskain irrotusvaiheessa, jolloin kuorma on tiivistynyt ja geometria antaa vähiten mekaanista etua, ja juuri silloin porras 1 tuottaa huippuvoiman. Noin 30° kallistuksen jälkeen painovoima auttaa, ja pienet nopeat portaat saattavat kaatamisen päätökseen.

Siitä seuraa kaksi seurannaista. Älä koskaan määritä kokoa pelkän kokonaisvoiman perusteella: tarkista, että kuorma liikkuu vielä pienimmän portaan ollessa sitä kantamassa. Jos tarvitaan suurta voimaa matkan loppupuolella, valitse sen sijaan yksiportainen tai männällinen sylinteri.

Yksitoiminen vai kaksitoiminen: kumpi sopii käyttöön?

Yksitoimiset yksiköt pidentyvät hydraulisesti ja sisäänvetäytyvät kuorman tai painovoiman alaisena yhdellä portilla. Kaksitoimisissa yksiköissä on toinen portti ja sisäänvetopiiri, joten ne voivat vetää portaat sisään vastusta vastaan.

Painovoima ratkaisee. Mikä tahansa pystysuuntainen sovellus, jossa sylinterin yläpuolella on painoa - kippilavat, kippiperävaunut, luukkujen kannet - sopii yksitoimiselle: yksinkertaisempi, halvempi, vähemmän tiivisteitä. Vaakaakseleiden tai liikkeen, jossa sisäänvetäytyminen tekee todellista työtä, tarvitsee kaksitoimista.

Kolmas vaihtoehto vaakasuuntaiseen käyttöön on yksitoiminen yksikkö, jossa on ulkoinen palautusjousi tai vastapaino. Se siirtää monimutkaisuutta piiristä koneen rakenteeseen, joten se on konetasolla tehtävä päätös.

Mikä tiiviste ja ohjaus estää portaiden vuotamisen?

Jokaisessa porrasliitännässä on tankotiiviste, pyyhin ja kulutusrasia, ja tämä kolmikko määrää käyttöiän enemmän kuin mikään muu tekijä. Kolmiportaisessa sylinterissä on kolme tällaista liitäntää, samalla paineella mutta erilaisilla liukumisolosuhteilla.

Jokaisella elementillä on yksi tehtävä. Tankotiiviste, joka on yleensä polyuretaania puristuskestävyyden vuoksi, pitää painerajan. Kulutusrasia, joka on yleensä PTFE-täytteistä tai fenolista, kantaa sivukuorman ja pitää holkin samankeskisenä, jotta tiiviste ei puristu. Pyyhin raapii hiekan sisään tulevalta pinnalta ennen kuin se saavuttaa tiivistehuulen - louhoksissa tämä osa vaikuttaa käyttöikään enemmän kuin itse tiiviste.

Pintakäsittely on toinen puoli. Poraukset hiotaan noin 0,2–0,4 µm Ra karkeuteen; paljaat hihat on kovakromipinnoitettu 20–30 µm paksuudeltaan 800–1 000 HV kovuuteen. Liian karkaus kuluttaa tiivistettä, liian sileä pinta ei pidä öljykalvoa. Yksi yksityiskohta jää usein hankinnassa huomaamatta: välissaumaiset holkit on hiottava sisältä tynnyristandardin mukaisesti, koska ne ovat sitä. Toimittaja, joka hioo vain ulkotynnyrin, toimittaa sylinterin, joka vuotaa toisessa portassa.

Mikä aiheuttaa teleskooppisylinterin vioittumisen kenttäolosuhteissa?

Useimmat vioittumiset johtuvat neljästä syystä: saastunut öljy, sivukuormitus, ylipaineesta johtuva tiivisteen puristuminen ja altistuneen holkin törmäysvauriot. Kaikki neljä ovat ennakoitavissa, ja kolme on estettävissä kunnossapidolla eikä uudelleensuunnittelulla.

• Saastunut öljy — hiukkaset siirtyvät tiiviimpään välykseen, portaiden tiivisteeseen, naarmuttaen tiivistettä ja holkkia. 10 µm: n palautussuodatin ja säännölliset öljynvaihdot poistavat suurimman osan riskistä.
• Sivukuormitus — pidennetty pino on pitkä uloke; väärin kohdistuneesta nivelekalvesta tuleva sivuttaisvoima moninkertaistuu portaiden läpi ja näkyy kulutusrenkaan vauriona ja kromin halkeiluna.
• Ylipaine — varoventtiili, joka on asetettu tiivisteen puristusrajan yläpuolelle, muuttaa huulen muotoa tiivisteen aukossa. Se ei vaurioidu heti; se muotoutuu, vuotaa ja sitten vaurioituu.
• Törmäysvaurio — pienin porras sijaitsee tynnyrin ulkopuolella, joten yksi kiven isku avaa korroosiokuopan, jota mikään pyyhin ei voi puhdistaa.

Oireet nimeävät yleensä syyn. Lippumisen oletus tarkoittaa sisäistä ohitusta siinä portaassa, joka kantaa kuormaa; pysähdys portaan siirtymäkohdassa viittaa taivutettuun holkkiin tai kuluneeseen ohjaimeen; hidastettu pidentyminen suljetulla venttiilillä viittaa ylävirtaan sijaitsevaan vuotavaan varoventtiiliin.

Missä teleskooppisylintereitä käytetään?

Teleskooppisylintereitä käytetään kaikkialla, jossa pitkä suora isku on sovitettava kokoonpanoon, joka on liian lyhyt sisältämään sitä. Malli valitaan ensisijaisesti geometrian, toissijaisesti voiman perusteella.

Suurin sovellus on kaataminen: kippiautot, kippiperävaunut ja jätteensiirtoperävaunut nostavat korin 45–60° sylinterin ollessa lattian alla. Kolmiportainen yksikkö, jonka suljettu pituus on alle 600 mm (24 tuumaa), tuottaa iskun, joka muuten vaatisi kaksi kertaa niin pitkän sylinterin kuin runko sallii. Muita käyttökohteita ovat saksi- ja puominostimet, joissa portaat saavuttavat korkeuden ilman mastoa; laivojen luukun kannet, joita käytetään vaakasuoralla kaksitoimisella yksiköllä; jätteenpuristimet, joissa pitkä työntöisku on sovitettava kiinteään runkoon; ja kiinnityslistat, joissa lyhyt suljettu korkeus yksinkertaistaa koneen koteloa.

Miten teleskooppisylinteri määritellään?

Aloita koneen geometriasta ja kuormituskäyrästä ja anna niiden määrittää portaiden määrä - älä koskaan päinvastoin. Toimittajalle, jolle annetaan portaiden määrä ennen kuormituskäyrää, tarjotaan jotain, joka toimii paperilla ja pysähtyy kentällä.

Kuusi tietopistettä määrittävät suunnittelun; mitään tarkkaa tarjousta ei ole mahdollista antaa ilman kaikkia tietoja:

1. Suljettu pituus saatavilla asennuskuviossa, mm.
2. Isku kuormapisteessä ja mainitaanko geometrinen vai sylinterin isku.
3. Kuormituskäyrä — voima irrotuksessa, keskinostossa ja täydessä pidentymisessä, momentin vipu kussakin asennossa.
4. Toimintapaine, ja suojaako ylävirran varoventtiili tiivisteet.
5. Asennus suunta ja tyyppi: pystysuora yksitoiminen, vaakasuora kaksitoiminen tai kulmaliitos.
6. Käyttöjakso: sykliä päivässä, öljyn puhtauskohde, vallitseva kulumismekanismi.

Myös kolme kaupallista seikkaa kannattaa selvittää. Kysy portaan halkaisijaluetteloa, älä vain poran halkaisijaa, koska viimeisen portaan voima rajoittaa sovellusta. Kysy, mitä standardia kiinnityksessä noudatetaan, ISO 6020/2:ta vai asiakkaan piirustusta. Ja vahvista, mitä paine testi kattaa: yksikköä, joka on testattu ainoastaan pohjaporras, ei ole testattu vuodattavalla portaalalla.