Galutinis vadovas hidrauliniams cilindrams: rūšys, naudojimo būdai ir nauda

Kaip Hidrauliniai cilindrai Darbas: pagrindiniai principai ir pagrindinės dalys

Pagrindinis skysčių energijos principas Hidrauliniai cilindrai

Hidraulinių cilindrų veikimas labai priklauso nuo Paskalo principo. Iš esmės, kai spaudimas yra taikomas skysčiui, kuris yra įstrigęs kažko viduje, šis spaudimas yra lygiai pasiskirstęs visur sistemoje. Taigi, praktikoje viskas veikia taip: įterpiame hidraulinį skystį į uždaryto talpyklos vidų, ir staiga atsiranda jėga, stumianti prieš stūmoklį. Koks buvo rezultatas? Linijinis judėjimas daro šiuos cilindrus tokie galingi. Pažvelkime į tai perspektyvoje. Pavyzdžiui, standartinį 2 colių skersmens cilindrą. Įjungkite prie 1000 svarų per kvadratinį colių slėgio ir bum! Mes kalbame apie daugiau nei 6 000 svarų pakėlimo pajėgumą. Tokia galia paaiškina, kodėl hidraulika išlieka tokia pagrindinė daugelyje pramonės programų.

Svarbios dalys: stūmoklis, strypas, statulys ir uždanga

Keturi pagrindiniai komponentai leidžia hidrauliniams cilindrams paversti skysčio energiją mechaniniu judėjimu:

1. Stūmoklis : Padalina cilindrą į kameras ir perveda jėgą į strypą
2. Stiebis : perduoda mechaninę jėgą išorinei mašinai
3. Burbulo forma : Įtraukia slėginį skystį ir atsparus eksploataciniam slėgiui iki 5000 PSI pramoniniuose modeliuose
4. Sigelai : užkirsti kelią nutekėjimui esant ekstremalioms temperatūroms nuo -40°F iki 250°F

Pastovaus pobūdžio medžiagos, tokios kaip chromuotos strypos ir nitrilo plombos, paprastai naudojamos statybinėse įrangos gamyklose, kad atsparėtų dėvėjimui ir užteršimui, užtikrinant ilgą tarnavimo laiką.

Hidraulinio skysčio vaidmuo jėgos perdavystėje ir sistemos efektyvumu

Tinkamas hidraulinis skystis, paprastai ISO 32 arba 46 laipsnių, atlieka tris pagrindinius sistemas. Pirma, ji perduoda energiją ir taip švaisto kuo mažiau energijos. Antra, jos užtikrina, kad visos judančios dalys būtų tinkamai tepamos, kad jos greitai nepasidėvėtų. Trečia, jis padeda atsikratyti šilumos, skriejant rezervuaro sistemoje. Čia labai svarbu prižiūrėti, nes dauguma hidraulinių problemų kyla dėl blogų skysčių sąlygų. Laikant viskozumą ten, kur jis turėtų būti ir atsikratant dalelių, mažesnių nei 10 mikronų, įsitikinkite, kad slėgis efektyviai juda per sistemą. Toks rūpinimasis taip pat reiškia, kad komponentai ilgiau tarnauja, kol jiems nereikia pakeisti ar remontuoti.

Pagrindiniai tipai Hidrauliniai cilindrai : vienkartiniai, dvigubos, sujungtos ir suvirintos

Vieno veiksmo ir dviejų veiksmo cilindrai: funkcionalumas ir naudojimo atvejai

Vieno veiksmo cilindrai veikia stumdami stūmoklį iš išorės naudojant hidraulinį spaudimą, tada jie priklauso nuo atramos arba gravitacijos, kad jį sugrąžintų į vietą. Tokie tipai dažniausiai randami paprastose įrenginiuose, kuriuose nėra reikalingos sudėtingos įrangos, pavyzdžiui, sklandytuvuose, kurie pasukia krovinių lovas, arba pagrindiniuose hidrauliniuose spaustuvėse, naudojamuose dirbtuvėse. Kai kalbame apie dvigubai veikiančius cilindrus, viskas tampa šiek tiek kitaip. Abi stūmoklio galvos patiria spaudimą, todėl operatorius gali kontroliuoti judėjimą bet kuria kryptimi daug tiksliau. Tokia kontrolė yra priežastis, kodėl jie pasirodo visur nuo gamyklų surinkimo linijų iki sunkiosios statybos įrangos, kaip ekskavatoriai, kasantys kietą tereną. Ir čia yra ir gana gera matematika - tyrimai parodė, kad dvigubai veikiantys modeliai paprastai suteikia apie 20 procentų daugiau jėgos efektyvumo per šiuos judesius pirmyn ir atgal, palyginti su jų vienakaryčiais kolegomis.

Stiklo cilindrai: ekonomiškai efektyvūs sprendimai pramoniniams reikmėms

Sušvirkštus strypai turi tuos išvirkštus plieno strypus, kurie laikomi galinių dangčių vietoje, todėl montuotė yra moduliari ir tinka NFPA dydžio reikalavimams. Šie cilindrai sukurti taip, kad technikai juos gali greitai išardyti tik naudojant standartinius įrankius, sumažindami techninės priežiūros laiką gamybos metu, galbūt apie 40%, priklausomai nuo situacijos. Dauguma modelių gali valdyti slėgius žemiau 3000 psi, tačiau tai, kas iš tikrųjų juos palaiko populiarus įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip medžiagų tvarkymas ir plastiko injekcinės liejimo, yra tai, kaip jie yra prieinami, palyginti su kitomis galimybėmis. Dalyviai taip pat lengvai keičiasi. Šie cilindrai paprastai yra maždaug 30% pigesni nei suvirinti versijos, kurios neša panašias apkrovas, todėl jie yra protingas pasirinkimas, kai biudžetas yra svarbus, nepažeidžiant per didelio našumo.

Suvirinti cilindrai: sukurti ilgai tarnauti sunkiose aplinkose

Kai kalbama apie suvirintus cilindrus, vamzdis nuolat pritvirtinamas prie galinių dangų, naudojant arba arką, arba lazerio suvirinimo metodus. Tai reiškia, kad daugiau nesijaudinsime, kad tas piktasis kaklaraištis laikui bėgant taps silpnas taškas. Tvirta konstrukcija gali atlaikyti spaudimo padidėjimą, viršijančią 5000 PSI ir puikiai atsparūs smūgiams ir vibracijoms, todėl jie puikiai veikia tokiose sudėtingose pramonės šakose kaip kasybos operacijos ir geležinkelio sistemos. Šių cilindrų ypatumas yra tas, kad jų tvirtas konstrukcija sumažina strypo išlenkimą, kai joms taikomos šoninės jėgos. Būtent dėl to jie puikiai tinka tokiems reikmėms kaip hidraulinės žirklės, naudojamos šrotuose, arba miškininkystės įrangai, kuri kasdien išbandoma. Remiantis kai kuriais mūsų atliktais lauko testais, šios suvirintos versijos laikosi maždaug pusę ilgiau nei kitos rūšys labai sudėtingomis sąlygomis, randamos akmenų konvejerinėse juostose ir jūroje esančiose gręžimo platformose.

Svarbių Hidrauliniai cilindrai Įvairios pramonės šakos

Statybos mašinos: kasikliai, krovikliai ir kranas

Statybos įranga remiasi hidrauliniais cilindrais, kad būtų galima kontroliuoti stumti ir traukti darbus. Pavyzdžiui, kastuvai turi du kartus veikiančius cilindrus, kurie užkulisiuose sunkiai dirba, kad perkeltų stūmoklį, ranką ir kibirą net ir tada, kai viskas tampa neryški. Įkrovikliai veikia panašiai, tačiau su keliomis cilindrais, išdėstyti teisingai, kad operatorius galėtų išdėstyti kibirus skirtingu kampu, nesilaikydamas pulso. Ir nepamirškime bokšto kranų. Tie milžinai, stovintys aukštyn miesto skyline, naudoja specialiai sukurtus cilindrus, kurie gali pakelti daiktus, sveriančius daug daugiau nei dauguma žmonių gali įsivaizduoti (iš tiesų daugiau nei 50 tonų), likdami pastoviems net tada, kai vėjas pradeda pušti gana stipriai. Visos šios hidraulinės sistemos suteikia darbuotojams nuostabią kontrolę, beveik tikslią, kai jie kasdien atlieka sudėtingas užduotis.

Kasybos ir sunkiosios transporto įranga: gręžimo platformos ir siurblio sunkvežimai

Sukurtuvuose naudojami teleskopiniai hidrauliniai cilindrai gali perstumti akmenų pagrindą jėga viršijant 200 tonų. Šiose sistemose yra tvirtinti plieno lazdelės ir specialiai suprojektuoti uždangai, kurie atsparūs smarkiai griaunamai slurry, paplitusiai kasybos operacijose. Kai kalbama apie sunkvežimį, matome, kaip du stogų cilindrai valdo sąvartynų judėjimą, dažnai neperkraunant 400 tonų krovinių. Jie sukurti tam, kad galėtų dirbti labai sudėtingose aplinkoje, ir jie veikia net tada, kai temperatūra svyruoja nuo minus 40 laipsnių iki 250 laipsnių. Jie taip pat atsparūs intensyviems vibracijoms sprogdinimo operacijose, kurios siekia gerokai daugiau nei 15 g jėgų. Koks paslaptis? Dėl tvirtos suvirinimo konstrukcijos jie yra pakankamai patvarūs, kad galėtų nuolat veikti sudėtingiausiose pramoninėse sąlygomis.

Žemės ūkis ir geležinkeliai: traktorius, žąstykles ir durų valdiklius

Šiandienos ūkininkavimo įranga labai daug naudoja hidraulinius cilindrus. Traktoriai dažniausiai naudoja šiuos komponentus, kad tiksliai sureguliuotų įrankių spaudimą, kai jie dirba laukuose, o šiuolaikiniams derliaus nuėmėjams reikia kruopščiai suderintų cilindrų, kad jų pjūvio strypai būtų lygūs nepakenčiant griaunamoms dirvožemių sąlygoms. Žemės ūkio balionus apdaila specialiais medžiaga, kuri atspariai atspariai kenksmingoms cheminėms medžiagoms, esančioms trąšose ir pesticidais. Žirgų transporto priemonėse erdvės taupantys hidrauliniai įrenginiai veikia duris, esant įspūdingiems slėgiams, pasiekiantiems apie 5000 svarų kvadratinio colio. Šiose sistemose yra specialiai suprojektuotos plombos, kurios toliau veikia tinkamai ilgiau nei 100 tūkst. veikimo ciklų, nepaisant iš išorės įvežamo purvo ir purvo. Gamintojai taip pat įkūrė vandens atsparias funkcijas, kad traukiniai galėtų sklandžiai važiuoti net ir per didelius lietus ir potvynius, kurie kitaip trukdytų paslaugoms.

Pagrindiniai naudotokliai Hidrauliniai cilindrai pramoninių ir didelio stiprumo taikomųjų priemonių

Aukštesnė gamybos procesų tikslumas ir kontrolė

Priežastis, kodėl hidrauliniai cilindrai užtikrina tokią patikimą kontrolę pramoninėje automatizacijoje, yra susijusi su tuo, kad hidraulinis skystis nesuspaudžia lengvai. Ši savybė leidžia jiems išlaikyti pastovią jėgą ir greitį net ir besikeičiančiose apkrovos sąlygomis. Mes matome šiuos cilindrus visur, kritinėse gamybos srityse, kaip CNC mašinos, puslaidininkų gamybos gamyklos ir tikslumo suvirinimo operacijos. Maža klaida tokio masto gali sukelti didelių problemų galutiniams produktams. Mechaninės alternatyvos kenčia nuo kažko, kas vadinama atsiliepimu, kuris sukuria nepageidaujamą judėjimą tarp dalių. Hidraulinė sistema visiškai išvengia šios problemos, prireikus pakeičiant slėgį. Remiantis naujausiais Tarptautinės skysčių energijos bendrijos pramonės duomenimis, kai kurios sistemos gali pasiekti pozicionavimo tikslumą iki 0,01 milimetro, nors tikrieji rezultatai priklauso nuo sistemos projektavimo ir priežiūros praktikos.

Didelė jėgos galia ir efektyvumas mažo greičio operacijose

Hidrauliniai cilindrai yra puikus jėgos šaltinis, nes jie gamina dešimt kartų daugiau energijos nei pneumatiniai, užimantys panašią erdvę, ir vis tiek veikia efektyviai net labai lėtais greičiais. Šios sistemos puikiai veikia sunkiose situacijose, tokiose kaip spaudimo stabdžiai, kuriems reikia daugiau nei 500 tonų slėgio, arba konvejerinės juostos, kuriose kontroliuojamas judėjimas yra labai svarbus. Pažvelkite į skaičius: hidraulinės sistemos turi apie 1 kW/kg galios ir svorio santykį, o tai yra gerokai geresnis nei elektriniai aktyvuotojai, nes jie valdo tik apie 0,2 kW/kg. Tai reiškia, kad hidraulinės sistemos iš tikrųjų sunaudoja apie 35 procentų mažiau energijos, kai veikia nuolat mažesnėmis apkrovais. Be to, tai, kad skystis, esančias šių sistemų viduje, natūraliai tepina komponentus ir kartu išneša šilumą, leidžia joms geriau veikti, kai jos yra priverstos veikti iki savo ribos.

Hidrauliniai ir elektriniai aktyvuotojai: kompromisų supratimas

Atitikties ir funkcijų, susijusių su elektrinių ir hidraulinių variklių veikimu, pasirinkimas priklauso nuo jų naudojimo reikalavimų:

• Jėgos reikalavimai : Hidraulinė sistema puikiai tinka virš 25 kN; elektrinė yra tinkamesnė lengvesnioms, didelio ciklo užduotims atlikti
• Aplinkos sąlygos : Hidraulinės sistemos veikia patikimai nuo -40°C iki 200°C, kai gali sugriuvo elektriniai varikliai
• Įprastumas : Elektriniai veiksmai turi mažiau komponentų, tačiau hidrauliniai veiksmai geriau toleruoja užterštumą
• Tikslumas : Servoelektriniai aktyvuotojai suteikia tikslesnę pozicionavimą (± 5 μm), tačiau hidraulika išlaiko jėgos kontrolę, kai yra stabdžius

Nors elektros aktyvuotojai yra pageidautini švarųjų patalpų aplinkoje, kad būtų išvengta skysčių nutekėjimo, hidraulika lieka neprilygstama didelės veiklos srityse, tokiose kaip kasybos lopinės ir plieno gamyklos įranga, kur smūgio apkrova gali viršyti 250% nominalios

Pasirinkimas ir išlaikymas Hidrauliniai cilindrai optimalaus veikimo

Tinkamo cilindro pasirinkimas: gręžimo dydis, trukus ir montavimo būdai

Renkantis tinkamą cilindrą, reikia atsižvelgti į keletą pagrindinių veiksnių, įskaitant ištvermės dydį, smūgio ilgį ir tai, kaip jis bus sumontuotas. Ištvermės skersmuo labai svarbus, kai nustatoma jėgos galia. Didesni ištvermai tikrai sukelia daugiau jėgos, tačiau jiems taip pat reikia daugiau hidraulinio skysčio, kad jie veiktų tinkamai. Šokinio ilgis taip pat yra svarbus, nes jis nustato, kiek toli stūmoklis gali judėti cilindre ir turi įtakos, kokio tipo konstrukcinė parama gali būti reikalinga aplink jį. Dauguma cilindrų yra skirtingo montavimo stiliaus, pavyzdžiui, fiksuotos vidurio linijos montavimo, sukimosi montavimo arba flanžo montavimo. Sunkiai sukoncentruotos tvirtinimo priemonės puikiai veikia, kai operacijos metu yra tikimasi kampinis judėjimas, o fiksuotos tvirtinimo priemonės padeda išlaikyti daiktus stabilius ir sumažinti šonines jėgas. Sistemos, veikiančios esant slėgiui virš 500 psi, paprastai naudojasi suvirintų grandinių konstrukcijomis, o ne standartiniais kaklaraičiais pagal tikruosius bandymus. Šios suvirintos versijos, palyginti su jų kolegomis, sumažina lankstumo įtampą maždaug trečdaliu, todėl jos yra tinkamos naudoti didelio slėgio reikmėms.

Saugoma nuo užteršimo: užkertama kelią užtvirtinimui, korozijai ir užteršimui

Proaktyvus techninis aptarnavimas užkerta kelią daugumai hidraulinių cilindrų gedimų. Pagrindinės praktikos:

• Stabdžių vientisumo patikrinimas : kas šešis mėnesius pakeiskite strypo užtaisus fluoropolimerio užtaisomis, kad jie būtų atsparūs ekstremalioms temperatūroms
• Korozijos valdymas : naudoti fosfatinius danginius arba katodinę apsaugą drėgnose ar ėsdinčiose aplinkoje
• Užteršimo kontrolė : Įdiegti aukštos efektyvumo inline filtrus (β≥200) ir kas ketvirtį atlikti skysčių analizę, kad atitiktų NAS 1638 7 klasės švarumo standartus

Didelių dalelių užterštumas sudaro 42% ankstyvo nusidėvėjimo atvejų ir gali sumažinti baliono tarnavimo laiką 60%, jei filtravimas nėra tinkamas. Paslaugų ciklų sekimas padeda išvengti netikėtos kritinių operacijų trukmės.

Dažnai užduodami klausimai apie Hidrauliniai cilindrai

Kam naudojami hidrauliniai cilindrai?

Hidrauliniai cilindrai daugiausia naudojami gaminti linijinį judėjimą ir jėgą įvairiose pramonės srityse, įskaitant statybos mašinas, kasybą, žemės ūkį ir geležinkelių sistemas.

Kaip veikia hidraulinis cilindras?

Hidraulinis cilindras veikia, kai ant stūmoklio įkraunamas skysčio slėgis, kuris leidžia jam judėti ir perduoti mechaninę energiją į strypą, todėl jis juda linijiniai.

Kokie yra pagrindiniai hidraulinių cilindrų tipai?

Pagrindiniai hidraulinių cilindrų tipai yra vienkartiniai, dvigubai veikiantys, sujungtiniai ir suvirinti cilindrai.

Kaip dažnai reikia keisti hidraulinius cilindrų užtaisus?

Norint užtikrinti optimalų veikimo lygį ir išvengti nutekėjimo, rekomenduojama hidraulinius cilindrų plombus keisti kas šešis mėnesius.