Un cilindru hidraulic poate avea alezajul, cursa și forța teoretică corecte, dar totuși nu satisface cerințele de producție a mașinii, deoarece debitul disponibil nu este suficient pentru mișcarea țintă. Rezultatul este familiar constructorilor de echipamente: o ridicare care durează prea mult, un ciclu de împingere care pierde timpul takt sau o cursă de întoarcere care se comportă diferit de extensie.
Primul calcul de screening este simplu. Un calculator de viteză a cilindrului hidraulic poate lega debitul de ulei cu zona efectivă a camerei, în timp ce o estimare a timpului de ciclu al cilindrului hidraulic conectează viteza cu cursa. Dar mașina reală adaugă, de asemenea, restricții de supapă, pierderi de furtun, modificări de presiune, variații de sarcină, zona laterală a tijei, setări de control și decelerare deliberată aproape de sfârșitul cursei.
Acest ghid explică calea de calcul pe care o poate folosi un cumpărător OEM înainte de a solicita o ofertă de cilindru, pompă sau unitate de putere. Este în mod intenționat un ghid la nivel de sistem. Un cilindru nu trebuie selectat numai după viteză.
Alezajul determină suprafața completă a pistonului utilizată în timpul extinderii când uleiul intră în capătul capacului. Pentru un piston circular:
Un alezaj mai mare necesită mai mult volum de ulei pentru a se deplasa cu aceeași viteză. Poate furniza mai multă forță la o anumită presiune, dar crește și necesarul de curgere pentru o viteză țintă.
În timpul retragerii, tija ocupă o parte din zona alezajului. Suprafața efectivă a tijei este:
Cursa determină distanța pe care trebuie să o parcurgă pistonul. De asemenea, determină volumul de ulei necesar pentru o mișcare de extindere sau retragere. O cursă lungă poate crea o cerere mare de volum și debit chiar și atunci când viteza liniară țintă pare modestă.
Utilizați debitul care poate ajunge în cilindru în timpul mișcării relevante a mașinii. Debitul de pe plăcuța de identificare a pompei nu este întotdeauna identic cu debitul util al cilindrului. Deschiderile supapelor, diametrul furtunului, fitingurile, filtrele, comenzile compensate de presiune, partajarea cu alte actuatoare și turația motorului pot modifica debitul disponibil la cilindru.
Pentru unitățile consistente, relația de bază a vitezei este:
v= Q ÷ A
Conversia unității trebuie gestionată corect. Dacă suprafața este în inchi pătrați și debitul este în galoane pe minut, convertiți galoni pe minut în inci cubi pe secundă înainte de a calcula inci pe secundă. Un galon american conține 231 de inci cubi, deci:
În munca metrică, utilizați metri cubi pe secundă și metri pătrați sau litri pe minut cu o conversie potrivită. Nu amestecați suprafața bazată în inci cu litri pe minut fără a converti mai întâi unitățile.
t_controlainclude comutarea supapelor, accelerarea, decelerația, oprirea, angajarea sarcinii și orice perioadă de așteptare încorporată în secvența mașinii. Nu este sigur să presupunem că un ciclu complet este pur și simplu de două ori mai mare decât timpul de prelungire.
Să presupunem că un cilindru cu o singură tijă are:
Acestea sunt valori de screening teoretice. Timpul efectiv al mașinii poate fi mai lung din cauza variației deplasării pompei, controlului supapei, pierderilor de presiune, condițiilor de încărcare, restricțiilor furtunului, amortizarii, scurgerilor și staționării programate. Exemplul nu reprezintă o evaluare sau un timp de ciclu garantat pentru un produs HCIC.
Un cilindru cu o singură tijă folosește zona alezajului complet pe o parte și zona inelară pe cealaltă. La debit egal, aria mai mică a tijei produce o viteză teoretică mai mare. La presiune egală, produce, de asemenea, o forță teoretică mai mică decât partea cu pasaj complet.
Acesta este motivul pentru care cumpărătorii OEM ar trebui să solicite valori separate de extensie și retragere în loc să ceară doar „viteza cilindrului”.
O supapă direcțională poate măsura în mod diferit cele două direcții. Supapele de contrabalansare, controalele debitului, circuitele de detectare a sarcinii, restricțiile de retur și contrapresiunea pot modifica mișcarea reală. Un calcul al vitezei cilindrului ar trebui să identifice dacă valoarea debitului este debitul pompei, debitul de ieșire al supapei sau debitul măsurat în orificiul cilindrului.
O legătură de ridicare se poate deplasa prin diferite unghiuri mecanice. Un compactor sau un ejector poate întâmpina o rezistență în schimbare. Un dispozitiv de prindere poate accelera, atinge materialul și apoi poate ține o sarcină. Aceste evenimente afectează presiunea și pot face ca sistemul de control să reducă debitul sau să intre într-o stare de funcționare protejată.
O pernă, o supapă de control al debitului sau o rampă electronică pot reduce viteza aproape de sfârșitul cursei. Acest lucru poate proteja cilindrul și mașina, dar înseamnă că durata medie a ciclului nu este calculată doar din viteza medie de cursă neamortizată. Proiectantul ar trebui să separe deplasarea rapidă, decelerația controlată și timpul de așteptare atunci când o țintă de timp de ciclu este importantă.
O revizuire utilă a dimensionării funcționează înapoi de la cerințele mașinii:
1. Definiți mișcarea necesară:Înregistrați cursa, timpul de extindere țintă, timpul de retragere țintă și timpul total al ciclului.
2. Calculați ambele zone efective:Utilizați zona alezajului pentru direcția alezajului complet și zona inelară pentru partea tijei.
3. Calculați debitul necesar:Rearanjați v = Q ÷ A la Q = v × A, apoi convertiți rezultatul în sistemul de unități selectat.
4. Verificați forța în aceeași stare de funcționare:Debitul controlează viteza; presiunea și forța teoretică de control al zonei efective.
5. Verificați funcționarea pompei:Confirmați că pompa poate furniza debitul necesar la presiunea cerută de sarcină.
6. Verificați funcțiile partajate:Determinați dacă un alt actuator, supapă sau funcție de răcire utilizează același debit al pompei.
7. Examinați dimensiunea liniei:Restricțiile de furtun și port pot reduce debitul disponibil și pot crește generarea de căldură.
8. Comportarea supapei de verificare și a pernei: Confirmați că supapa poate măsura debitul necesar și că perna este adecvată pentru sarcină și viteză.
9. Măsurați timpul real al ciclului:Testați extensia și retragerea separat la sarcină și temperatură reprezentative.
10. Confirmați designul final:Verificați cilindrul, HPU, supapa, furtunul și structura ca un singur sistem înainte de eliberare.
Înainte de a solicita o ofertă, pregătiți răspunsuri la aceste întrebări:
Aceste detalii ajută la separarea unei probleme la cilindru de o problemă HPU, supapă, furtun, control sau secvență mecanică.
Pompa poate furniza mai multe funcții, iar debitul se poate modifica în funcție de turația motorului sau de logica de control. Utilizați debitul disponibil în timpul mișcării efective a cilindrului.
Retragerea folosește o zonă diferită într-un cilindru cu o singură tijă. Un design care trece de calculul extinderii poate încă lipsi cerința de timp de retur.
Amortizarea și controlul rampei fac parte din ciclu. Acestea ar trebui incluse atunci când cumpărătorul are o țintă strictă de timp de producție.
Un alezaj mai mare poate crește forța, dar crește și volumul de ulei și cererea de debit. Dacă pompa nu este schimbată, cilindrul se poate mișca mai încet.
O formulă teoretică nu ține cont de fiecare cădere de presiune, schimbare de sarcină sau acțiune de control. O decizie finală privind timpul ciclului necesită testare sau o revizuire a producătorului pe baza datelor complete ale mașinii.
Calcularea vitezei cilindrului hidraulic și durata ciclului cilindrului hidraulic depind de mai mult decât debitul pompei. Zona alezajului, zona laterală a tijei, cursa, comportamentul supapei, starea presiunii, restricțiile furtunului, modificările sarcinii și controlul la sfârșitul cursei, toate influențează rezultatul.
Pentru un cumpărător OEM, cererea cea mai utilă nu este pur și simplu „cotați un cilindru rapid”. Furnizați timpii de extindere și retragere țintă, debitul disponibil la cilindru, presiunea sub sarcină, cursa, geometria de montare și secvența mașinii. HCIC poate verifica apoi dacă cilindrul și unitatea de putere hidraulică sunt dimensionate ca un sistem de mișcare complet.
HCIC, cunoscut și sub numele de Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., dezvoltă și produce cilindri hidraulici, unități hidraulice de putere și componente hidraulice aferente pentru vehicule, manipularea deșeurilor, construcții și echipamente industriale. Adecvarea finală trebuie verificată în raport cu proiectarea completă a mașinii și cerințele de siguranță aplicabile
