Dua Belas Petua untuk Memilih Silinder Hidraulik

Silinder Hidrauliks menggunakan tekanan dan aliran bendalir untuk menjana gerakan dan daya linear. Ia berfungsi dengan baik dalam mesin perindustrian seperti mesin penekan dan mesin pengacuan plastik, serta peralatan mudah alih seperti jengkaut dan trak perlombongan. Berbanding dengan sistem gerakan linear pneumatik, mekanikal atau elektrik, sistem hidraulik boleh menjadi lebih mudah, lebih tahan lama dan menawarkan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi.

Silinder hidraulik boleh didapati dalam pelbagai jenis dan saiz untuk memenuhi pelbagai keperluan aplikasi. Memilih silinder yang betul adalah penting untuk mencapai prestasi optimum dan kebolehpercayaan. Berikut ialah 12 petua praktikal untuk memilih, menentukan dan menggunakan silinder terbaik untuk kerja itu.

1. Memilih Jenis Silinder yang Tepat

Dua reka bentuk silinder hidraulik asas untuk aplikasi industri ialah silinder tie-rod dan silinder dikimpal.

Silinder tie-rod menggunakan rod keluli berulir berkekuatan tinggi di bahagian luar perumah silinder untuk kekuatan dan kestabilan tambahan. Di Amerika Syarikat, ini adalah jenis silinder yang paling biasa. Ia digunakan dalam kebanyakan aplikasi industri umum, seperti mesin plastik dan alatan mesin, walaupun ia selalunya terhad kepada tekanan kerja maksimum 3,000 psi. Silinder ini dihasilkan mengikut piawaian NFPA, menjadikannya boleh ditukar ganti dalam saiz dan penarafan tekanan dengan mana-mana silinder lain yang dibina mengikut piawaian itu.

Silinder yang dikimpal atau bulat mempunyai cangkerang luar tugas berat dengan tong dikimpal terus atau dilekatkan pada penutup hujung, menghilangkan keperluan untuk rod pengikat. Ia direka untuk tekanan yang lebih tinggi iaitu 5,000 psi atau lebih dan selalunya diutamakan dalam aplikasi yang lebih lasak, seperti penekan, kilang keluli dan persekitaran luar pesisir dengan persekitaran yang keras dan turun naik suhu yang luas.

Tidak seperti OEM Amerika, pengeluar Eropah biasanya menggunakan silinder bulat untuk hampir semua aplikasi industri umum. (Mereka juga menggunakan silinder batang pengikat, tetapi biasanya untuk tekanan sehingga 160 bar (2,350 psi). Walau bagaimanapun, disebabkan reka bentuknya, silinder batang pengikat lebih murah daripada silinder jenis pengisar—sebab lain untuk penggunaannya yang meluas di Amerika Syarikat.

Di samping itu, silinder selalunya dibuat khas. Piawaian silinder NFPA menentukan dimensi, penilaian tekanan, jenis pelekap dan banyak lagi—ia adalah produk katalog standard. Walau bagaimanapun, jurutera yang mereka bentuk jentera tersuai selalunya perlu menyimpang daripada piawaian melalui pemasangan khas, saiz port atau konfigurasi untuk menampung aplikasi tertentu. Kira-kira 60% daripada silinder yang dijual di Amerika Syarikat adalah produk katalog, manakala 40% adalah produk yang diubah suai dengan keperluan unik.

2. Pilih Asesuai Mounting Hardware

Kaedah pemasangan juga memainkan peranan penting dalam prestasi silinder. Kaedah pemasangan silinder bergantung terutamanya pada sama ada tong silinder pegun atau boleh diputar.

Untuk silinder tetap, lekap tetap pada garis tengah silinder biasanya terbaik untuk penghantaran daya linear. dan meminimumkan kehausan. Di antara variasi yang berbeza, pelekap bebibir biasanya lebih disukai. Beban berpusat pada silinder, dan daya berlawanan seimbang sama rata merentasi segi empat tepat atau Bebibir Pekeliling. Mereka kuat dan tegar, tetapi mempunyai sedikit toleransi untuk salah jajaran. Pakar mengesyorkan menggunakan lekap hujung penutup untuk beban tujah dan lekap hujung rod untuk beban tegangan.

Lekap trunnion garis tengah juga menyerap daya garis tengah tetapi memerlukan pin dowel untuk mengetatkan trunnion untuk mengelakkan pergerakan di bawah keadaan tekanan tinggi atau kejutan.

Silinder yang dipasang di sisi atau kaki agak mudah dipasang dan diservis, tetapi ia menghasilkan beban mengimbangi. Apabila silinder menggunakan daya pada beban, kurungan mengalami momen lentur, yang boleh meningkatkan kehausan. Beban berat selalunya menjadikan silinder berlubang kecil lejang panjang tidak stabil.

Lekapan sisi dan kaki perlu dijajarkan dengan baik dan terletak pada satah yang sama, menyokong dan membimbing beban. Jika tidak, salah jajaran boleh menyebabkan kerosakan. Beban sisi boleh menyebabkan haus silinder dan kebocoran pengedap. Jurutera juga mesti menyedari daya ricih pada bolt. Tambah pin atau pin ricih dan alur kekunci pada kaki belakang untuk mengelakkan daya yang boleh memotong bolt pelekap. Jika sokongan tambahan diperlukan, tambah satu lagi set kaki di tengah silinder, sebagai tambahan kepada kaki di bahagian kepala dan hujung penutup.

3. Pilih yang Catau betul Pkehidupan Mkira DALAMhen the Cylinder Bsihir Mbiri-biri

Lekapan pangsi menyerap daya pada garis tengah silinder dan membenarkan silinder menukar penjajaran dalam satu satah. Jenis biasa termasuk clevis, trunnion, dan pelekap galas sfera.

Lekapan Clevis boleh digunakan dalam sebarang orientasi dan biasanya disyorkan untuk silinder strok pendek dan kecil hingga sederhana. Jurutera silinder lebih suka pelekap clevis dengan galas sfera berbanding galas biasa kerana ia membenarkan lebih banyak salah jajaran dan oleh itu lebih memaafkan. Walau bagaimanapun, jika clevis belakang adalah Selain galas sfera, mereka juga mengesyorkan menggunakan lampiran hujung rod boleh putar—seperti galas sfera rod sfera. Gabungan ini membantu mengimbangi sebarang beban sisi atau kemungkinan salah jajaran.

Pelekap Trunnion tersedia dalam versi pelekap kepala, tengah dan belakang. Reka bentuk trunnion tengah mungkin yang paling biasa kerana ia menawarkan fleksibiliti yang lebih besar kepada pereka. Ia boleh dinyatakan dengan tepat di kebanyakan lokasi, sama ada di tengah atau di hadapan atau belakang silinder, bergantung pada keperluan aplikasi. Walau bagaimanapun, setelah dinyatakan, pelekap tidak boleh dilaraskan.

Untuk semua jenis silinder, parameter penting termasuk lejang, gerudi, diameter rod dan penarafan tekanan.

4. Diameter Rod Omboh adalah Kritikal

Mungkin kesilapan yang paling biasa dalam reka bentuk hidraulik adalah kurang menentukan rod omboh, menjadikan silinder lebih terdedah kepada tekanan, haus dan kegagalan. Diameter rod omboh berjulat dari 0.5 inci hingga 2. 0 inci dan ke atas, tetapi ia mesti bersaiz sesuai untuk beban yang ada. Dalam aplikasi tolak, adalah penting untuk mengukur diameter rod omboh dengan betul mengikut pengiraan Euler untuk mengelakkan rod omboh bengkok atau lentur.

Apabila mereka bentuk silinder untuk menghasilkan daya yang diperlukan, saiz rod omboh sentiasa menjadi pertimbangan pertama. Dari sana, kerja ke belakang dan tentukan diameter lubang untuk tekanan yang ada, dan seterusnya.

5. Elakkan Bengkok Rod Omboh

Dalam silinder lejang panjang, rod omboh yang dipanjangkan sepenuhnya boleh dibengkokkan di bawah beratnya sendiri. Lenturan yang berlebihan boleh menyebabkan haus dan kerosakan pada pengedap dan galas. Ia juga boleh menyebabkan omboh tercegat di lubang, menjaringkan dan merosakkan permukaan dalaman silinder. Pesongan rod omboh tidak boleh melebihi 1 hingga 2 mm.

Rod omboh yang berisiko bengkok atau salah jajaran memerlukan sokongan tambahan. Bergantung pada panjang lejang, penyumbat dengan kawasan galas yang bertambah mungkin diperlukan. Tiub (meningkatkan kawasan galas beban silinder) mungkin diperlukan, tetapi mungkin diperlukan untuk mengelakkan kehausan dan pemarkahan yang berlebihan. Jurutera juga boleh mempertimbangkan untuk menggunakan rod omboh berdiameter lebih besar untuk kekuatan tambahan. Walau bagaimanapun, ini juga menambah berat dan boleh menjadi tidak produktif, jadi pengiraan yang teliti harus dibuat. Dalam kes yang melampau, pengguna juga mungkin perlu menambah sokongan mekanikal luaran pada rod omboh, seperti galas jenis pelana.

6. Jadilah Abarang dari Shok Loads

Panjang lejang, jarak yang diperlukan untuk menolak atau menarik beban, boleh berbeza dari kurang daripada satu inci hingga beberapa kaki atau lebih. Walau bagaimanapun, apabila silinder memanjang atau menarik balik, pastikan omboh tidak terkeluar dan menjana beban hentakan pada penghujung lejang. Jurutera mempunyai beberapa pilihan: tambahkan kusyen dalaman untuk memperlahankan beban pada penghujung strok; tambah hentian mekanikal luaran untuk mengelakkan silinder daripada jatuh ke bawah; atau gunakan teknologi injap berkadar untuk mengukur aliran dengan tepat dan memperlahankan beban dengan selamat.

7. Menimbang Aperture Hubungan dengan Tekanan Kerja

Untuk menghasilkan daya tertentu, jurutera boleh menentukan silinder yang lebih besar yang beroperasi pada tekanan yang lebih rendah, dan sebaliknya. Secara umumnya, sistem yang beroperasi pada tekanan yang lebih tinggi tetapi dengan silinder yang lebih kecil adalah lebih menjimatkan kos. Tambahan pula, faedahnya berlipat ganda. Silinder yang lebih kecil memerlukan aliran yang lebih sedikit, yang seterusnya memerlukan pam, saluran, injap, dll yang lebih kecil. Banyak pemasangan mengurangkan kos keseluruhan dengan menukar kepada tekanan yang lebih tinggi.

Iaitu, kedua-dua tekanan berkadar (standard) dan tekanan ujian silinder mengambil kira variasi. Sistem tidak boleh melebihi tekanan reka bentuk nominal silinder.

8. Tambah Faktor Keselamatan

Walaupun pengiraan reka bentuk adalah penting, operasi sebenar akan berbeza daripada keputusan teori. Sentiasa menganggap bahawa beban puncak memerlukan daya tambahan. Peraturan praktikal adalah untuk memilih silinder dengan nilai tan 20% lebih tinggi daripada keperluan beban. Ini mengimbangi geseran beban, sistem hidraulik Kerugian termasuk kehilangan kecekapan, tekanan sebenar di bawah tekanan sistem berkadar, dan lekatan pada pengedap dan galas silinder.

9. Padankan dengan Seal kepada Jdi

Seal mungkin merupakan aspek yang paling terdedah dalam sistem hidraulik. Pengedap yang betul mengurangkan geseran dan haus serta memanjangkan hayat perkhidmatan, manakala pengedap yang salah boleh menyebabkan sakit kepala masa henti dan penyelenggaraan. Ini mungkin tidak perlu dikatakan, tetapi pastikan bahan pengedap itu serasi dengan bendalir. Kebanyakan sistem hidraulik menggunakan minyak mineral, dan pengedap getah nitril standard cenderung berfungsi dengan baik. Walau bagaimanapun, aplikasi yang melibatkan cecair sintetik (seperti ester fosfat) memerlukan pengedap fluoroelastomer. Poliuretana juga tidak serasi dengan cecair berasaskan air yang tinggi seperti glikol air.

Tidak kira cecair yang digunakan, pastikan ia bersih. Pencemaran dan kotoran dalam cecair boleh merosakkan pengedap. Ia juga boleh mencalarkan bahagian dalam tong dan akhirnya merosakkan silinder.

Pengedap getah nitril standard mungkin gagal jika suhu operasi melebihi 300°F. Pengedap fluoroelastomer, seperti pengedap getah sintetik, biasanya boleh mengendalikan suhu sehingga 400°F. F, dan pengedap fluorokarbon boleh menahan suhu yang lebih tinggi. Apabila ragu-ragu, anggap keadaan akan menjadi lebih teruk daripada yang kelihatan pada mulanya.

10. Tambah a Cylinder Head Dhujan Plokasi

Mungkin 90% daripada kegagalan silinder adalah disebabkan oleh pengedap. Ini adalah benar walaupun jurutera menentukan pengedap yang sesuai untuk bendalir, tekanan, persekitaran dan penggunaan, kerana pengedap haus dari semasa ke semasa dan memerlukan penggantian. Kebanyakan pakar mengesyorkan penyelenggaraan pengedap biasa daripada menunggu kegagalan pada masa yang tidak sesuai.

Jika silinder terletak di lokasi yang tidak boleh diakses, menyukarkan penyelenggaraan, atau jika kebocoran akan merosakkan produk atau menyebabkan masa henti yang mahal, pesan silinder dengan "Kepala Silinder port longkang." Ini ialah Port khas, dipanggil "port longkang kepala," dimesin ke dalam kepala silinder di antara pengedap primer dan sekunder, atau di antara pengedap utama dan pengelap. Jika pengedap rod utama mula gagal dan bocor, minyak akan memintas pengedap dan mengalir keluar dari port longkang kepala—biasanya melalui tiub ke dalam botol pengumpulan. Jika minyak terkumpul di dalam botol yang biasanya kosong dan penunjuk itu akan segera haus.

Silinder selalunya mempunyai pengedap rod sekunder atau pengelap rod dwibibir untuk mengelakkan minyak daripada bocor dari hujung rod buat sementara waktu, memberi masa kepada kakitangan penyelenggaraan untuk menjadualkan pembaikan.

11. Perhatikan Materials

Jenis logam yang digunakan untuk kepala silinder, tapak, dan galas boleh memberi kesan yang ketara. Kebanyakan silinder menggunakan SAE Menggunakan gangsa 660 untuk galas rod omboh dan keluli karbon gred sederhana untuk kepala dan tapak silinder adalah mencukupi untuk banyak aplikasi. Walau bagaimanapun, bahan yang lebih kuat, seperti besi mulur 65-45-12 untuk galas rod omboh, boleh menawarkan kelebihan prestasi yang besar untuk menuntut tugas industri.

Juga, pertimbangkan suhu yang melampau. Keluli karbon biasa yang digunakan untuk komponen silinder biasanya sesuai untuk suhu operasi antara -5°F hingga lebih kurang 200°F. Sebagai contoh, dalam keadaan Artik jauh di bawah 0°F, keluli standard mungkin menjadi rapuh, dan bahan alternatif mungkin diperlukan.

12. Lindungi Rod Omboh

Disebabkan oleh sentuhan antara rod omboh dan persekitaran luaran, ia mesti menahan hakisan bahan berbahaya seperti air, udara garam, dan bahan menghakis. Secara umumnya, keluli karbon bersalut krom adalah norma dalam aplikasi perindustrian. Tetapi dalam persekitaran lembap atau kelembapan tinggi, seperti sistem hidraulik marin, kebanyakan rod omboh diperbuat daripada keluli tahan karat 17-4PH bersalut krom. Sesetengah pengeluar silinder minyak menawarkan salutan pelindung khas.

Jurutera suka dan benci penutup habuk rod omboh pelindung untuk keadaan yang kotor dan haus. Memasang lengan pelindung pada rod omboh boleh menghalang habuk, pencukur logam dan bahan pencemar luaran lain daripada masuk, jika tidak, ia akan merosakkan rod omboh dan akhirnya merosakkan pengedap. Walau bagaimanapun, jika but tercucuk atau koyak, kotoran akan disedut dan mungkin tidak dapat dikeluarkan, yang lebih teruk daripada tidak mempunyai but langsung. Kakitangan penyelenggaraan mesti kerap memeriksa but untuk haus atau lusuh, kerana penutup habuk ini boleh mempercepatkan kerosakan silinder.

Ringkasan

Memilih silinder hidraulik yang optimum ialah proses pelbagai rupa yang memerlukan pertimbangan teliti jenis silinder, gaya pelekap, dan persekitaran operasi untuk memastikan ketahanan dan prestasi. Faktor utama termasuk memilih antara rod pengikat dan reka bentuk yang dikimpal berdasarkan keperluan tekanan, saiz rod omboh dengan betul untuk mengelakkan lenturan, menentukan pengedap dan bahan yang sesuai untuk keserasian bendalir dan suhu, dan menggabungkan ciri keselamatan seperti port saliran kepala dan sistem kusyen. Dengan mengambil kira beban kejutan, menambah margin keselamatan, dan melindungi komponen daripada pencemaran dan salah jajaran, jurutera boleh meningkatkan kebolehpercayaan dengan ketara, mengurangkan kos penyelenggaraan dan memanjangkan hayat perkhidmatan sistem hidraulik merentas pelbagai aplikasi.