A hüdrosilinder on hüdrauliline ajam, mis muundab hüdraulilise energia mehaaniliseks energiaks, tavaliselt lineaarse edasi-tagasi (või võnkuva) liikumise tegemiseks. Lihtsa konstruktsiooni ja töökindla tööga hüdrosilindreid kasutatakse laialdaselt erinevates hüdraulikasüsteemides masinatööstuses. Kui neid kasutatakse edasi-tagasi liikumiseks, ei ole vaja reduktorit, välditakse jõuülekande tagasilööki ja tagatakse sujuv liikumine.
Hüdraulilise silindri väljundjõud on võrdeline kolvi efektiivse pindala ja mõlema külje rõhuerinevusega. Standardne hüdrosilinder koosneb peamiselt silindri silindrist, silindripeast, kolvist, kolvivardast, tihenduselementidest ning valikuliselt polsterdus- ja väljalaskeseadmetest – olenevalt rakendusest. Kõik muud komponendid on hädavajalikud.
I. Hüdrosilindrite klassifikatsioon
Hüdraulilisi silindreid on erinevates struktuurivormides ja need liigitatakse erinevate kriteeriumide alusel:
Liikumise tüübi järgi :
Lineaarsed kolbhüdraulilised silindrid
Pöörlevad hüdrosilindrid võnkuvad
Hüdraulilise rõhu mõju järgi :
Struktuuri järgi :
Kolvi tüüpi hüdrosilindrid
Kolvi tüüpi hüdrosilindrid
Teleskoop- (mitmeastmelised) tüüpi hüdrosilindrid
Hammaslatt tüüpi hüdrosilindrid
Paigaldusstiili järgi :
Roolivarda kinnitus
Clevise kinnitus
Jalakinnitus
Torni kinnitus
Surve reitingu järgi :
1. Kolvi tüüpi hüdrosilinder
Ühevardalise kolvisilindri hüdrosüsteemil on kolvivarras ainult ühes otsas. Nagu diagrammil näidatud, saab mõlemat pordi A ja B ühendada surveõli või tagasivooluõliga, et võimaldada kahesuunalist liikumist, mis määratleb selle kahepoolse toimega silindrina.
Kolvi liikumist ühes suunas juhib hüdrauliline rõhk, samas kui tagasiliikumine võib vajada välist jõudu. Kolb-tüüpi silindrid võimaldavad üldjuhul siiski pikemaid käike kui muud tüüpi silindrid. Struktuurselt võivad need olla ühe- või kahevardalised. Sõltuvalt rõhu rakendamisest võivad need olla ühe- või kahetoimelised:
Ühetoimeline silinder : surveõli mõjutab ainult ühte kambrit ja tagasikäik sõltub välisjõust (nt vedru, gravitatsioon või väliskoormus).
Kahepoolse toimega silinder : mõlemas kambris kasutatakse kolvi kahesuunalist liikumist vaheldumisi survestatud õliga.
Ühevardalises kahetoimelises kolvisilindris on ainult üks kolvi külg varustatud kolvivardaga. Selle tulemuseks on ebavõrdsed efektiivsed alad kahes kambris. Seetõttu:
Seda asümmeetriat tuleb arvestada hüdrosüsteemi projekteerimisel, näiteks sanitaarsõidukites.
2. Kolb-tüüpi hüdrosilinder
Kolvi hüdrosilinder silinder on ühetoimeline .See teostab liikumist ainult ühes suunas, kasutades hüdraulilist survet; tagasiliikumine sõltub välisjõududest või kolvi enda raskusest.
Kolbi toetab silindrihülss, kuid see ei puutu sellega otse kokku, muutes hülsi kergesti töödeldavaks. Seetõttu sobib see ideaalselt pika käiguga silindritele.
Kolb jääb töötamise ajal pideva rõhu all ja peab olema kõrge jäikusega.
Suure kaalu tõttu võib horisontaalne paigaldamine põhjustada longust , mis põhjustab ebaühtlast kulumist . tihendite ja juhikute Soovitatav on kasutada vertikaalselt.
3. Teleskoophüdrauliline silinder
Teleskoophüdraulilised silindrid koosnevad kahest või enamast kolviastmest. Pikendamise ajal ulatuvad kolvid järjestikku suurimast väikseimani ; tagasitõmbamise ajal (ilma koormuseta) on järjestus üldiselt väikseimast suurimani . Seda tüüpi silindrid saavutavad pikad käigud, säilitades samal ajal lühikese sissetõmmatud pikkuse , muutes selle kompaktseks. Tavaliselt kasutatavatel ehitus- ja põllumajandusmasinates teleskoopsilindritel on muutuv kiirus ja jõud sõltuvalt kolvi liikumise astmest.
4. Võnkuv hüdrosilinder
Võnkuvad hüdrosilindrid muudavad hüdraulilise energia edasi-tagasi pöörlevaks liikumiseks , tagades pöördemomendi. Tüübid hõlmavad järgmist:
Ühelabaline
Kahekordne laba
Spiraalne võnkuv
Labatüüpide puhul kinnitatakse staator silindri korpuse külge, samal ajal kui laba on kinnitatud rootori külge. Sõltuvalt õlivoolu suunast paneb laba rootori võnkuma. Spiraalsed võnkuvad silindrid (tänapäeval sagedamini kahespiraalsed) muudavad kolvi lineaarse liikumise kombinatsiooniks, lineaarse ja pöörleva liikumise kasutades kahte spiraalsete hammasrataste komplekti.
II. Hüdraulika silindrite tööpõhimõte
Hüdrauliliste ülekandesüsteemide täiturmehhanismidena on hüdrosilindrid energiamuundurid , mis muudavad hüdraulilise energia mehaaniliseks energiaks. Erinevalt hüdromootoritest, mis pakuvad pidevat pöörlevat liikumist , on hüdrosilindrid mõeldud edasi-tagasi liikumiseks.
Hüdraulilised silindrid jagunevad kolme põhitüüpi:
Erifunktsioonide täitmiseks saab hüdrosilindreid kasutada iseseisvalt või kombineerituna teiste ajamite ja mehaaniliste süsteemidega. Nende lihtne disain ja töökindel töö muudavad need asendamatuks tööpinkides ja muudes tõhusat hüdraulilist käitamist vajavates masinates.
III. Miks võite seda juhendit usaldada
2004. aastal asutatud Dongguan Blince Mechanical & Electrical Co., Ltd. on juhtiv hüdrauliliste terviklike lahenduste pakkuja. Teie ühtse hüdraulikapartnerina oleme spetsialiseerunud mitmesuguste hüdraulikakomponentide projekteerimisele, tootmisele ja turustamisele, sealhulgas:
Meie missiooniks on pakkuda tõhusaid, usaldusväärseid ja kulutõhusaid hüdraulikalahendusi ehitus-, põllumajandus-, tööstus- ja mererakendustele. Aastatepikkuse kogemuse ja innovatsiooniga Blince on globaalses hüdraulikatööstuses usaldusväärne nimi.
IV. Silindri ebaõige pikendamise ja tagasitõmbamise mõju
Ehitusmasinad :
Ehitusmasinates kasutatakse laialdaselt teleskoophüdraulilisi silindreid. Näiteks ekskavaatorites reguleerivad teleskoopsildooseri labad ja kraana poomid põhinevad ka teleskoopsilindritel, et tagada täpne pikendamine ja tagasitõmbamine.
Automatiseerimisseadmed :
automaatikasüsteemides kasutatakse teleskoophüdraulilisi silindreid seadme kõrguse või asendi reguleerimiseks – eriti tõsteplatvormidel ja robotkätel –, mis võimaldavad täpset vertikaalset liikumist ja parandavad töö efektiivsust. Näiteks logistikasektori tõsteplatvormid toetuvad tavaliselt teleskoopsilindritele, et reguleerida kõrgust materjali käsitsemise ajal paindlikult.
Põllumajandusmasinad :
teleskoophüdraulilisi silindreid kasutatakse sageli põllumajandusseadmetes, nagu kombainid ja külvimasinad, et reguleerida tööõlade kõrgust ja nurka, võimaldades täpseid toiminguid, mis on kohandatud erinevatele põllumajandusvajadustele.
Ehitus ja eriseadmed :
tornkraanade, ehitustõstukite ja tööplatvormide puhul on teleskoopsilindrid poomi pikkuse ja platvormi kõrguse reguleerimiseks hädavajalikud. Kõrgel töötamisel pakuvad need tugevat võimsust ja täpset juhtimist.
V. Üldised põhjused, miks ei õnnestu korralikult välja tõmmata või tagasi tõmmata
1. Süsteemi rõhuprobleemid ja jõudude tasakaalustamatus
Enamik hüdrosilindreid on kahepoolse toimega , vardapoolse ja vardata küljega. Pikendamine toimub siis, kui õli voolab vardadeta kambrisse ja varda küljelt välja; tagasitõmbamine on vastupidine. Kuna vardadeta kambril on suurem efektiivne pindala, on pikendamine aeglasem, kuid tekitab suuremat jõudu. Tagasitõmbumine on kiirem, kuid väiksema ala tõttu nõrgem.
Kui süsteemi rõhk on ebapiisav – kaitseklapi madala seadistuse või rõhukadu tõttu – ei pruugi silinder tekitada piisavalt jõudu tagasitõmbumiseks. Liiga kõrge tasakaalustusventiili seadistus võib samuti põhjustada tagasitõmbamise tõrkeid. Seega, kui hüdrosilinder ei tõmbu sisse, tuleks esimese asjana kontrollida rõhku , sealhulgas seotud komponente, nagu hüdropump ja juhtventiil..
2. Suunajuhtklapi pooli kinnijäämine/ummistus
Saastumine : Tahked osakesed (nt metallilaastud, tihendijäägid, oksüdatsiooni kõrvalsaadused) võivad pooli ja korpuse vahele jääda (vahe on vaid paar mikronit), takistades pooli täielikku liikumist.
Õli lagunemine : Vananenud õli moodustab laki ja muda, suurendades hõõrdumist ja kleepumist.
Kulumine : Pikaajalisel kasutamisel tekkinud liigne pooli korpuse lõtk võib põhjustada leket või kleepumist.
Külgkoormus/deformatsioon : Valesti joondatud torustik või vale kinnitus võib ventiili korpust deformeerida ja pooli liikumist piirata.
Hüdrauliline lukustus : Kõrge rõhu all võivad asümmeetrilised jõud või vedeliku polarisatsioon suruda pooli vastu korpust, suurendades oluliselt hõõrdumist.
3. Ühesuunalise drosselklapi rike
Blokeeritud ava : saaste või muda võib blokeerida gaasihoova või reguleerimisnõela, piirates tagasivoolu ja aeglustades või peatades tagasitõmbamise.
Tagasilöögiklapp kinni : Kulunud või määrdunud tagasilöögiklapp (kuul või klapp) ei pruugi avaneda, blokeerides täielikult tagasivooluõli.
Vale reguleerimine : Drosselklapp on tahtmatult suletud asendile liiga lähedale seatud.
4. Hüdraulilise tasakaalustusklapi rike
Kinni jäänud pool : saasteained võivad põhjustada põhi- või juhtpooli kinnikiilumist. Tagasitõmbamise ajal peab juhtrõhk nihutama põhipooli, et avada tagasikäik. Kinnijäänud pool takistab seda.
Vedrurike : väsimus, purunemine või ebaõige eelkoormus mõjutab klapi avanemisrõhku. Kui süsteemi rõhk on liiga kõrge, ei pruugi klapi avamiseks piisata, põhjustades tagasitõmbamise viivitust või ebastabiilsust.
Blokeeritud ava : väikesed summutusavad reguleerivad pooli liikumist. Ummistus võib põhjustada ebakorrektset või viivitatud reageerimist.
Liigne siseleke : kulunud pooli korpuse kliirens põhjustab aeglase juhtrõhu suurenemise, mis lükkab edasi peaventiili käivitamist.
5. Hüdraulilise lukustuse (piloodiga juhitava tagasilöögiklapi) rike
Kinnijäänud pael : saastumine või kulumine võib põhjustada tagasilöögiklapi kinnijäämise, blokeerides tagasivoolu vardadeta kambrist.
Juhtkolvi kinnikiilumine/leke : juhtkolvi kinnijäämine või sisemine leke takistab kontrollklapi vabastamiseks piisava juhtrõhu kogunemist.
Vedrurike : purunenud või väsinud tagasivooluvedru võib põhjustada klapi avatuks jäämise (põhjustab sisemist leket) või vajaduse korral avaneda.
6. Suurenenud sisemine leke ventiilides
Kulumine : Suurenenud vahekaugused vähendavad kontrolli ja rõhu suurenemist.
Tihendi kahjustus : Kulunud või kahjustatud dünaamilised (nt T-tihendid) või staatilised tihendid põhjustavad möödavoolu.
Kriimustus : kõvad saasteained võivad pooli pindu kriimustada.
Leke vähendab efektiivset voolu ja aeglustab rõhu suurenemist, mõjutades tagasitõmbejõudu ja ajastust. Samuti vähendab see süsteemi efektiivsust ja tõstab õli temperatuuri.
7. Painutatud või deformeerunud kolvivarras
Põhjused : Vale joondamine, külgkoormused, löök või materjalidefektid võivad varda painutada.
Mõju : painutatud varras suurendab hõõrdumist, eriti juhthülsi lähedal, ja võib täielikult kinni jääda. See kiirendab tihendi kulumist ja põhjustab sisemist või välist leket.
8. Suurenenud sisemine leke silindris
Kolvi tihendi rike : vananemine, kulumine, väljapressimine, rebenemine, ebaõige paigaldamine või saastumine kahjustab tihendeid.
Silindri toru kahjustused : saastumisest, varda paindumisest või halvast paigaldusest tingitud kriimustused või kulumine kahjustavad tihendi pinda.
Kolvi kulumine/lõtvus : lahtine kolb või kulunud keermed võivad tekitada aksiaalset liikumist või liigset kliirensit, võimaldades kõrgsurveõlil vardadeta kambrist lekkida varda küljele, vähendades efektiivset survet ja tagasitõmbejõudu.
9. Süsteemi ebapiisav rõhk/vool
Pumba kulumine/rike : sisemise lekke või ajamiprobleemide tõttu vähenenud mahuline efektiivsus.
Tõmbeklapi seadistusprobleemid : vale rõhuseadistus või tahtmatu avanemine tagasitõmbamise ajal pooli kinnijäämise, vedru rikke või ava ummistumise tõttu.
Kehv imemine : ummistunud imemisfilter, madal reservuaari tase, õhulekked või alamõõduline imemisvoolik võivad põhjustada kavitatsiooni ja väljundvõimsuse vähenemist.
Muud kasutusel olevad täiturmehhanismid : Mitme täiturmehhanismiga süsteemides võivad muud komponendid tarbida voolu ja rõhku.
10. Hüdraulikavedeliku probleemid
Saastumine : enamiku klapi kleepumise, tihendi kulumise ja ummistumise probleemide algpõhjus. ISO 4406 saastepiiride ületamine on tavaline.
Viskoossuse mittevastavus :
Liiga kõrge (külmkäivitus või vale vedelik): suurendab takistust, viivitab klapi liikumist ja vähendab pumba imemist.
Liiga madal (ülekuumenemine või halvenenud vedelik): suurendab sisemist leket ja kulumist.
Õli lagunemine : Oksüdatsioon, hüdrolüüs ja lisandite ammendumine põhjustavad muda, kõrge happesuse, korrosiooni, ummistunud filtrite ja tihendi kiirenemise.
Õhu kaasahaaramine/vahutamine : õhulekked või paagi halb konstruktsioon vähendavad jäikust ja põhjustavad viivitusi, ebastabiilsust ja müra, mis võib põhjustada kavitatsioonikahjustusi.
11. Torustiku ja ühendusprobleemid
Purustatud/painutatud jooned : piirake õlivoolu, suurendades vasturõhku või vähendades varustust.
Alamõõdulised jooned : suur voolukiirus suurendab rõhukadu.
Leke : Välised lekked vähendavad survet; sisemised lekked liigendites (nt kahjustatud O-rõngad) põhjustavad vooluhulka.
Aku rike : kui tagasitõmbamine põhineb akumulaatoril, vähendab rikkis põis, madal eellaadimisrõhk või vigane ventiil olemasolevat voolu.
12. Kavitatsioon
Põhjus : suur tagasivoolutakistus (nt ummistunud filter, suletud drosselklapp) või pumba ebapiisav vool võib vardakambris tekitada vaakumi, mis põhjustab õli aurustumist.
Mõju : mullide kokkuvarisemine tekitab survelööke, põhjustades täkkeid , vibratsiooni, müra ja ebaühtlast liikumist. Aja jooksul kahjustab see silindrite seinu ja kolbe, halvendades sisemist leket.
