A A hidraulikus henger egy gyakori működtető szerkezet, amely nyomás alatti hidraulikafolyadékot használ a dugattyú megnyomására, lineáris mozgást hozva létre. Széles körben használják építőipari gépekben, mezőgazdasági berendezésekben, ipari automatizálási rendszerekben és egyebekben.
Egy hidraulikus rendszerben a hidraulikus henger a legfontosabb alkatrész, amely a folyadékenergiát mechanikai erővé alakítja át – az elmozdulás pedig az egyik legfontosabb teljesítménymutató.
Mit jelent az 'elmozdulás'?
Az elmozdulás – más néven térfogati elmozdulás vagy söpört térfogat – a folyadék térfogatára utal, amelyet a dugattyú egy teljes löket során (a felső holtponttól az alsó holtpontig) kiszorít.
Egyszerűbben fogalmazva: az elmozdulás megmutatja, hogy a henger mennyi folyadékot tud 'mozgatni' egy teljes oda-vissza mozdulattal , amelyet a hengerfurat és a lökethossz határozza meg. Ez az érték közvetlenül befolyásolja a sebességet, az áramlást, a kimeneti erőt és a rendszer hatékonyságát.
A hidraulikus henger elmozdulásának kiszámítása – lépésről lépésre
1. Gyűjtsük össze a szükséges paramétereket
Furat (hengerátmérő) – a dugattyú átmérője
Löket (lökethossz) – az a távolság, amelyet a dugattyú a felső holtponttól az alsó holtpontig megtesz
Ha a hengernek dugattyúrúd oldala van (pl. kettős működésű vagy egyrúd kivitel), előfordulhat, hogy ki kell vonni a rúd oldali térfogatkülönbségét.
2. Használja a képletet
Egy hengernél:
Elmozdulás = Dugattyúfelület × Löket
ahol:
A dugattyú területe = π × (furat / 2)⊃2;
Összerakva:
Elmozdulás = π × (Fúrás / 2)⊃2; × Stroke
Ha több hengerrel rendelkezik, szorozza meg az egyhenger löketét a hengerek számával, hogy megkapja a teljes lökettérfogatot.
3. Példaszámítás
Tegyük fel:
Furat = 4 hüvelyk
Löket = 3,5 hüvelyk
Számítás:
Sugár = 4/2 = 2 hüvelyk
Terület = π × (2)⊃2; ≈ 12,57 in⊃2;
Elmozdulás = 12,57 × 3,5 = 43,99 hüvelyk⊃3;
A következőket is konvertálhatja:
Köbcentiméterre: 43,99 × 16,387 ≈ 720,88 cm³
Gallonra (USA): 43,99 ÷ 231 ≈ 0,19 gallon
Ha a henger egyik oldalán dugattyúrúd van, vonja le a rúd oldali térfogatát, hogy megkapja a tényleges elmozdulást.
Miért számít az elmozdulás a rendszer teljesítménye szempontjából?
Az elmozdulás megértése nem csupán elméleti gyakorlat – valódi következményei vannak a rendszer tervezésében, vezérlésében és teljesítményében.
Hidraulikus rendszerekben:
Áramlás / Sebesség : A nagyobb lökettérfogat nagyobb áramlást jelent adott körülmények között, ami gyorsabb hengermozgást eredményez (feltételezve, hogy a szivattyú és a csővezeték támogatja).
Erőteljesítmény : Erő = Nyomás × Hatásos terület. Mivel a terület az elmozduláshoz kapcsolódik, a nagyobb elmozdulás általában nagyobb erőkifejtést tesz lehetővé.
Hatékonysági veszteségek : A valódi rendszerek szivárgást, súrlódást és nyomásesést szenvednek, így a tényleges elmozdulás gyakran alacsonyabb, mint az elméleti érték. A tervezésnek figyelembe kell vennie ezeket a veszteségeket.
Rendszerillesztés : A szivattyú, a szelepek, a csövek és a henger lökettérfogata közötti eltérés lassú reakcióhoz, energiapazarláshoz vagy instabilitáshoz vezethet.
Tervezési és vezérlési összefüggésben:
az A helyzetérzékelő hidraulikus hengereknél elmozdulás pontos ismerete segít a dugattyú helyzetének pontosabb visszacsatolásában.
, A teleszkópos hengereknél amelyeknek több egymásba ágyazott fokozata van, a geometria összetettebb, és az elmozdulásnak figyelembe kell vennie a szerkezet változó keresztmetszeteit.
Egyes konstrukciók lökettérfogat-hengereket (a dugattyú nélküli hengerek egy típusa) használnak, ahol a folyadék tágulása/összehúzódása hossza megváltozik; az elmozdulás megértése ezeknél is kritikus.
