長い油圧シリンダーは作業場で荷重を持ち上げる可能性がありますが、それでも機械にとっては不適切なシリンダーである可能性があります。
通常の警告は、最初は劇的なものではありません。ロッドを縮めると真っ直ぐに見えます。圧力計が予想される数値に達しました。負荷のないゆっくりとした延長中は、すべてが正常に見えます。次に、シリンダーがフルリーチに取り付けられ、荷重がわずかに移動し、ロッドが曲がり始めます。 1週間後にシールから漏れが始まります。グランドが片側で摩耗します。最悪の場合、リリーフバルブが開く前にロッドが永久に曲がったり、シリンダーが横に折れてしまったりします。
購入時の会話は、多くの場合、ボアと圧力から始まります。「定格 160 bar でボア 80 mm のシリンダーが必要です。」これらの数値は、潜在的な押す力を表していますが、伸ばされたロッドが圧縮柱としてその力を支えることができることを証明するものではありません。ストローク、露出したロッドの長さ、取り付けスタイル、ロッドエンドのガイド、横荷重、動的衝撃、および機械フレームの動き方も同様に重要です。
それがの座屈の核心です 油圧シリンダ。プッシュストロークシリンダーは 2 つの仕事を同時に行います。圧力から力を生成し、その圧縮力を支えている間、ピストンロッドは安定した状態を維持する必要があります。ボアが大きくなると、ロッドを座屈させようとする力が増加する可能性があります。ストロークが長くなると、コラムの安定性が急激に低下する可能性があります。したがって、フランジ、ポートねじ、公称圧力のみをコピーすると、機械に適合する代替品を作成できますが、作業ジオメトリにとっては安全ではありません。
この記事では、ロッドの直径、有効長、取り付け、および押し込み荷重を注文前に評価するための現場指向の方法を説明します。 交換用油圧シリンダー。これには、オイラー スクリーニング計算が含まれており、その結果が暫定的なものにすぎない理由が説明され、より大きなロッドとストップ チューブおよび外部ガイドを比較し、責任ある推奨を行う前にシリンダー サプライヤーが必要とする情報が示されています。
油圧シリンダのロッドの座屈は、材料が単純圧縮強度の限界に達する前に、圧縮下のロッドが横方向に不安定になるときに発生します。サポートされていない、または実質的にサポートされていない長さが増加すると、リスクは急速に増加します。理想的な丸棒の場合、オイラー柱理論によれば、臨界荷重は棒直径の 4 乗に比例し、有効長の 2 乗に反比例します。
この関係は便利ですが、実際のシリンダーは実験室の理想的なカラムではありません。ピストン、ロッドベアリング、クレビス、球面ベアリング、フレームの剛性、取り付けクリアランス、ストップチューブ、荷重ガイド、およびストローク位置はすべて境界条件を変更します。メーカーのサイズ表またはアプリケーションのレビューによって最終的な決定を下す必要があります。たとえば、パーカーのアプリケーション ガイドでは、取り付けとガイドの条件を決定し、基本的な長さを確立し、ストップ チューブの要件を確認してから、ボアだけではなく荷重と長さのデータからロッドの直径を選択するようにユーザーに指示しています。
購入にあたっての実際的なルールは単純です。 ロングストロークのプッシュシリンダをボア、ストローク、圧力だけで承認しないでください。実際の押し荷重、最大伸長、マウント タイプ、ロッドエンド接続、荷重ガイド、動作角度、速度、衝撃、および安全上の影響を追加します。
曲がったロッドが見えるので、ロッドの素材が責められます。しかし、多くの座屈破壊はロッドの外側から始まります。クレビス ピンが摩耗すると、ロード ラインが動く可能性があります。シリンダーが最大の力に達すると、ベースプレートがねじれます。トラニオンは中心から数ミリメートルずれて取り付けられています。誘導車両が走行の終点近くで結合します。次に、ロッドは圧縮と曲げを同時に行うことが求められます。
逆の間違いも起こります。技術者は横荷重を見て、ロッドが単に押す力と有効長に対して細すぎるにもかかわらず、アライメントが唯一の問題であると想定します。の 油圧シリンダの取り付けガイドは、 ピンの自由度、取り付け面、リンケージの位置合わせを確認するのに役立ちますが、取り付けの品質によって座屈計算が不要になるわけではありません。
3 番目のエラーは圧力テストから発生します。口径 80 mm のシリンダーにゲージが 160 bar を示すまで負荷をかけると、ゲージは接続部の圧力を確認します。ロッドが真っ直ぐであること、荷重が同心であること、またはマウントが計算で使用された仮定どおりに動作することは確認されません。の 圧力計配置ガイドでは、 1 つのローカル測定値では回路内のすべての損失や機械的状態を説明できない理由を説明しています。
何かを計算する前に、押しストローク中に機械が何を行うかを書き留めてください。
ロッドは垂直方向、水平方向、または角度を変えて押しますか?シリンダーは両端で固定されていますか、それともピンを中心に回転しますか?外部レールが荷重をガイドしますか、それともロッドが可動構造の位置を特定することを期待されていますか?最大の力が必要になるのはストロークの開始付近、中間、またはロッドがほぼ完全に伸びたときですか?荷物は中央に留まりますか? それとも、風、材料の蓄積、リンケージの摩耗、または不均等な積載量によって横に移動する可能性がありますか?
これらの質問により、有効な列の長さが変わります。しっかりとガイドされたロッドエンドは、自由端または不十分にガイドされたロッドエンドとは異なる動作をします。堅いテストフレームに固定されたマウントは、薄い機械ブラケットに溶接された同じ取り付けパターンのように動作しない可能性があります。ロングストロークシリンダーでは、露出したロッドが最も長くなり、リンケージも最大の力を必要とするため、最後の 100 mm の伸長がサイクルの最も要求の厳しい部分になる可能性があります。
役に立つサービスノートは次のようなものです。
シリンダーは 9 kN のガイド付きキャリッジを水平に押します。ボア80mm、ロッド45mm、ストローク1,200mmです。ロッドは、完全に伸びた状態で有効ヘッドサポートから負荷接続部まで約 1,500 mm です。作動圧力は最後の 150 mm で 160 bar に達します。後部クレビスは回転しますが、ロッドエンドアイには顕著なサイドクリアランスがあります。以前のロッドは操作者側に曲がっていました。
この説明は、サプライヤーに「同じ 80/45 × 1,200 シリンダーの見積もり」よりも高いエンジニアリング価値をもたらします。これにより、力、有効長、ガイダンス、ピーク位置、および以前の破損の方向が特定されます。
材料の歩留まりと柱の座屈は異なる故障モードです。短くて太いロッドは、圧縮応力が高くなりすぎる場合にのみ破損する可能性があります。長くて細いロッドは、平均応力がはるかに低い場合、横方向の安定性を失う可能性があります。曲がると荷重が偏心し、曲げモーメントが増大し、たわみが急激に大きくなることがあります。
理想的な弾性柱の場合、オイラーの方程式は次のようになります。
Pcr = π⊃2; ×E×I/(K×L)⊃2;
どこ：
Pcr は理論上の臨界座屈荷重 (ニュートン) です。
E はロッド材料のヤング率 (パスカル) です。
I は面積の二次モーメント (m⁴) です。
K は、終了条件によって決定される有効長係数です。
L はサポートされていない物理的な長さ (メートル単位) です。
中実丸棒の場合:
I = π × d⁴ / 64
ここで、 d はロッドの直径 (メートル単位) です。
2 つの関係は、一見小さな変化が重要である理由を説明しています。ロッド直径を 45 mm から 50 mm に増加すると、直径は 11.1% 増加しますが、直径が 4 乗されるため、理想的な曲げ剛性項は約 52% 増加します。ただし、有効長を 2 倍にすると、理想的な臨界荷重は 4 分の 1 に減少します。
これらのパーセンテージをシリンダーの定格として扱わないでください。ねじ付きロッドエンド、十字穴、腐食、クロム損傷、製造公差、動的荷重、初期真直度、ベアリングクリアランス、および実際のマウントの柔軟性はすべて、単純な理想柱計算の信頼性を低下させます。あ 耐摩耗性シリンダーロッド製品は、 意図された用途での表面耐久性に取り組むことができますが、表面処理だけでは座屈耐力は確立されません。
次の予備データを使用して複動シリンダを考えてみましょう。
穴径: 80 mm;
ロッド直径: 45 mm;
最大プッシュ圧力: 160 bar;
スクリーニングに使用される有効物理長: 1.50 m。
鋼の弾性率の仮定: 200 GPa;
荷重は最初に中心にある静的なものとして扱われます。
摩擦、衝撃、横荷重、安全係数はまだ含まれていません。
ピストンの全面積は次のとおりです。
A = π × D⊃2; / 4
A = π × 0.080⊃2; / 4 = 0.0050265 m²
160 bar、または 16 MPa の場合:
F = 圧力 × 面積
F = 16,000,000 × 0.0050265 = 80,425 N ≈ 80.4 kN
これは、機械的摩擦の前、ポンプ、バルブ、ホース、またはリリーフ設定が動作中にその圧力を維持できるかどうかを検討する前の、理論上のキャップエンド力です。これは、マシンが押している間に実際にその圧力に達した場合にロッドが経験する可能性のある圧縮要求でもあります。
45 mm ソリッドロッドの場合:
I = π × 0.045⁴ / 64 ≈ 2.013 × 10⁻⁷ m⁴
を使用すると、次のようになり L = 1.50 mます。
理想的な終了状態 |
Kファクターの例 |
有効長さK×L |
オイラー限界荷重 |
押付力80.4kNとの比較 |
|---|---|---|---|---|
固定-固定 |
0.5 |
0.75メートル |
約706kN |
理論上のマージンは高いが、ピン取り付けマシンにとっては公平な仮定であることはほとんどありません |
固定ピン近似 |
0.7 |
1.05メートル |
約360kN |
純正のフレームとロッドエンドの拘束に依存します |
固定-固定 |
1.0 |
1.50メートル |
約177kN |
実際の削減前の理論上の比率はわずか約 2.2 です |
固定フリー |
2.0 |
3.00m |
約44kN |
理論上の油圧押し力を下回る |
同じ 45 mm のロッドが、明らかに快適な状態から明らかに不適切な状態に変化するのは、単に想定されるエンドコンディションが変化するためです。そのため、一般的なオンライン 油圧シリンダ ロッド座屈計算ツールで は、有効長モデルが実機と一致しない限り、選択を完了できません。
ピン留めされた結果であっても、この表からは「安全」として承認されるべきではありません。理論上の比率約 2.2 は、衝撃、不完全なアライメント、弱い取り付け、初期のロッドの真直度、ねじの詳細、およびサプライヤーが要求する設計マージンによって消費される可能性があります。最終的な選択は、シリンダーメーカーの負荷長表または文書化されたエンジニアリングレビューに基づいて行われます。
同じ 1.50 m の長さとピン固定の理想化を維持すると、オイラー値はおよそ次のようになります。
ロッド径 |
理想的なピン固定臨界荷重 |
45mmからの変更 |
購入後の重要な結果 |
|---|---|---|---|
45mm |
177kN |
ベースライン |
実際の条件と安全率を適用すると近すぎる可能性があります |
50mm |
269kN |
+52% |
安定性が高いが、同じポンプ入力で環状面積が小さくなり、後退流量が増加 |
56mm |
424kN |
+140% |
剛性とコストが向上します。ロッドエンドとグランドの寸法も変わります |
63mm |
678kN |
+284% |
コラムは強化されましたが、横荷重やマシンガイドの弱さは解決できませんでした |
この比較は、より大きなロッドの利点を示していますが、一般的な販売の近道も明らかにしています。 「入手可能な最大のロッドを使用する」は完全な答えではありません。ロッドは、シリンダ シリーズ、圧力エンベロープ、シール システム、マウント、後退力要件、必要な速度、および機械スペースに適合する必要があります。あ ヘビーデューティタイロッドシリンダは、 コンパクトシリンダよりも要求の厳しい用途に適した構造を提供する可能性がありますが、正確なシリーズデータを負荷と有効長に対してチェックする必要があります。
古いシリンダーが弱いと感じたために、購入者がボアを増やすことがあります。同じ圧力では、ボアが大きいほど、より大きな押圧力が発生します。ロッドの直径と有効長が変わらない場合、その余分な力によって設計が座屈に近づく可能性があります。
160 bar での理論上の押し力は、63 mm の穴では約 50.3 kN、80 mm の穴では 80.4 kN、100 mm の穴では 125.7 kN です。 80 mm から 100 mm に移動すると、理論上の力は約 56% 増加しますが、それ自体では 45 mm ロッドのカラム容量を増やすことはできません。
ボアが大きくなると、同じ速度を得るためにより多くのオイルが必要になります。ポンプ流量が一定のままの場合、伸長は遅くなります。速度を回復するためにポンプを増やす場合、バルブ、ホース、継手、フィルター、および戻り経路が追加された流量を運ぶ必要があります。これが理由です シリンダーボアの選択は 、1 つの数値のアップグレードとして扱うのではなく、力、速度、ロッドの安定性に結び付ける必要があります。
ロッドは主にプルストローク中に張力がかかります。張力によってオイラー座屈は発生しませんが、ロッドのねじ山、取り付け強度、疲労、側面荷重は依然として重要です。押しストローク中にロッドは圧縮を受け、不安定になる可能性があります。
この区別は逆転機では重要です。シリンダーは何年にもわたってスクレーパーをスムーズに引っ張ることができますが、リンケージが変更された後は曲がってしまい、同じシリンダーが負荷を押すことになります。ボア、ロッド、ポート、圧力は変更されません。構造的な仕事はそうではありません。
複動機の交換品を注文する場合は、どの方向に最も高い負荷がかかるかを明記してください。サプライヤーは、理論上の力がより多く発生するという理由だけで、キャップエンドのストロークが重要であると想定すべきではありません。形状によってはロッドエンドのストロークが機械的に難しくなる可能性があり、また、カウンターバランスや圧力制御の配置によって実際のシリンダー圧力が変化する場合もあります。ホールドとモーションが相互作用すると、 シリンダードリフトのトラブルシューティングガイドは、 構造の動きと油圧漏れを区別するのに役立ちます。
目に見えるロッドの長さが必ずしも有効な座屈長さであるとは限りません。両端で枢動するクレビスに取り付けられたシリンダは、しっかりとガイドされたロッドエンド キャリッジを備えたフランジに取り付けられたシリンダとは動作が異なります。球面ベアリングは固着を防ぐことができますが、角運動も可能にします。名目上ガイドされているスライドは、摩耗パッドに隙間ができると拘束を失う可能性があります。
パーカーが公開しているエンジニアリング データでは、マウントとロッドのガイダンスごとにアプリケーションをグループ化し、ロッドとストップ チューブの選択に基本的な長さまたは調整された長さを使用します。そのガイダンスでは、ピストンロッドは通常、ロッドの移動方向に垂直な曲げモーメントや荷重を吸収することを目的としていないことも警告しています。
現場の証拠は想定されるマウントと一致する必要があります。機械を減圧し、安全に支持した状態で、ピンのクリアランス、球面ベアリング、ブッシュ、溶接部、フレーム プレート、外部ガイド、および取り付けの遊びを検査します。ロッドのストローク全体を2方向から観察します。片側の研磨されたストライプ、不均一なグランドの摩耗、クレビスの曲がり、または繰り返しのシール漏れは、荷重線が動いている証拠です。
の HSG 油圧シリンダ、コンパクト CX シリンダ、およびタイロッド設計は、1 つのユニバーサル取り付けモデルを共有しません。シリーズの選択は、圧力ラベルだけでなく、機械の構造とサービスへのアクセスに従う必要があります。
ロッドを大きくすると剛性が高まります。これにより、目に見える曲がりが遅れる可能性がありますが、ロッド ベアリング、グランド、ピストン、取り付け構造により多くの横力が伝わる可能性もあります。荷重に横方向のガイドが必要な場合は、外部ガイドを設けるかリンケージを修正してください。
トレードオフは重要です。
オプション |
主な利点 |
主な制限事項 |
最適な使用方法 |
|---|---|---|---|
ロッド径が大きくなる |
柱の剛性と理論上の座屈荷重を向上させます |
コストと質量が増加します。環状領域を変更します。ズレを修正できない |
許容可能な回路効果による圧縮負荷の安定性の問題を検証 |
ストップチューブ |
完全に伸びた状態でのピストンとロッドベアリング間の距離が増加し、ベアリングの負荷が軽減されます。 |
シリンダーの総長さが長くなり、パッケージスペースに影響を与える可能性があります |
メーカーデータが要求する長い押し込みストローク |
外部リニアガイド |
横方向の荷重を支え、運動経路を制御します |
コンポーネント、位置合わせ作業、潤滑、スペースの追加 |
側面からの力が避けられないキャリッジ、プラテン、ゲート、およびツール |
より大きなボア |
同じ圧力で押す力が増加します |
座屈需要とオイル消費量が増加する可能性がある |
ロッドの安定性と回路容量を確認し、本物の力不足を確認 |
より高いリリーフ設定 |
より高いシリンダー力を可能にする可能性がある |
ストレスと熱を加えます。ロッドの安定性は向上しません |
システム全体が評価され、必要な力が文書化されている場合のみ |
パーカー氏は、ストップ チューブについて、ピストン ベアリングとロッド ベアリングの間の距離を広げ、完全伸長に近い長いプッシュ ストローク シリンダーのベアリング負荷を軽減する方法であると説明しています (パーカーのヘビーデューティーシリンダーエンジニアリングデータ）。ロッドをリニアレールに変えるものではなく、ロッドの直径チェックに代わるものでもありません。
ロッド本体は、ロッドエンド接続部が弱い部分のままで、予備的な座屈スクリーンを通過する可能性があります。ねじ山部分が減少すると、面積が減り、応力集中が異なります。ロッド延長部を長くすると有効長が長くなります。オフセットピンを備えたクレビスでは曲げが生じます。ジャムナットが固定されていないと、動きやフレッティングが発生する可能性があります。
実際に荷重がより小さなネジ付きセクションまたは長いカスタムエクステンションを介して入力される場合は、シリンダーを均一な 50 mm バーとしてモデル化しないでください。ねじサイズ、かみ合い長さ、ショルダー位置、クレビス寸法、ピン直径、およびスペーサーまたは球面ベアリングを含むロッドエンド図面を送信してください。
前回の破損がスパン中央の滑らかな弓状部分ではなく、ねじ山振れ部分で発生した場合は、疲労、ねじ山の形状、取り付けの緩み、および衝撃を調査に含める必要があります。座屈計算ツールが間違った故障モードを調べている可能性があります。
80.4 kN の例では、静圧と中心荷重を想定しています。実際の機械は停止、逆転、材料に衝突し、機械的限界に達します。ダンプ本体は、材料が滑ると移動する可能性があります。クランプが硬い部分に当たる可能性があります。掘削機のアタッチメントが地面に引っかかる可能性があります。これらのイベントは、定常状態のスプレッドシートでは表示されない一時的な負荷を作成します。
リリーフバルブは、圧力が設定値に達し、バルブが反応した後にのみ油圧を制限します。機械的慣性とフレームの衝撃は依然として重要です。シリンダがハードストップに向けて急速に駆動される場合、終点付近で速度を下げるか、適切なクッションを使用することで機械を保護できますが、クッションによってサイズが小さいロッドが全ストロークを通じて安全になるわけではありません。
影響の大きいリフト、プレス、傾斜システム、または吊り荷の場合は、単純な乗数を適用するのではなく、文書化された荷重ケースを要求してください。最大通常負荷、信頼できる過負荷、加速、減速、衝撃、風または中心を外れた負荷、およびホースまたはバルブの故障の結果が含まれます。安全関連の荷重保持には、正しいバルブと機械設計も必要です。大きなロッドは荷重を保持する装置ではありません。
ロングストロークの購入者は、ネットトラベルに重点を置き、シリンダーの総長さを忘れがちです。ストップチューブが内部長さを占めるため、必要な正味ストロークを確保するにはシリンダパッケージを長くする必要がある場合があります。これにより、機械のフレーム、輸送エンベロープ、またはサービスへのアクセスが妨げられる可能性があります。
したがって、決定は図面が凍結される前に行う必要があります。あ コンパクトな油圧シリンダは 、適切な用途でスペースの問題を解決できますが、コンパクトなパッケージングは、サポートされていない長い押しストロークには自動的には適しません。逆に、より長い高耐久シリンダーの場合は、購入者が最初の見積もりリクエストに含めなかったフレームの変更が必要になる場合があります。
図面上の 3 つの寸法を比較してください。格納されたピン間の長さ、拡張されたピン間の長さ、および安定性チェックに使用される非サポートまたは基本的な有効長です。これらは関連していますが、互換性はありません。
座屈は機械的ですが、油圧状態によって動作点が移動する可能性があります。オイルが冷たいと、圧力スパイクや動きが鈍くなる可能性があります。油が熱いと内部漏れが増加する可能性があるため、ポンプの運転時間が長くなったり、オペレータがバルブをリリーフに対して保持したりすることがあります。汚れによりロッドに傷がついたり、ベアリングが損傷したり、バルブが予期せぬ位置に移動したりする可能性があります。
腐食ピットやクロム剥離のあるロッドは、きれいな計算で使用される完全な円形断面として扱うべきではありません。また、磨耗したグランドが設計どおりにロッドをガイドすると想定すべきではありません。機械がすでにポンプまたはコンポーネントに障害を起こしている場合、 油圧汚染制御ガイドは 、新しいシリンダーを同じ油路に取り付ける前に関係します。
ホースの取り回しも側面荷重に影響します。短くて硬いホースは、機械の移動時にポートやシリンダーを引っ張る可能性があります。ホースが擦れたり、ねじれたり、完全に伸びた状態で最小曲げ半径に達したりすると、予期しない横方向の力がかかる可能性があります。チェックしてください の油圧チューブおよびホースの選択ガイドです。 ロッドが移動の一方の端付近でのみ曲がる場合、またはホース交換後にのみ曲がる場合
ティッピングシリンダーは形状を変えることで機能します。てこの作用が弱い場合、リフトの初期に最大のシリンダー力が発生する可能性がありますが、最も長く露出したロッドはその後に発生します。材料が本体の片側に付着し、荷重線がシリンダー軸から離れる可能性があります。
体重、積載量、ヒンジの位置、シリンダーピンの座標、初期角度、最大角度、荷重が不均一のままでよいかどうかを記録します。ボアが大きいほど、ボディの始動が容易になる可能性がありますが、ロッドや取り付けブラケットに対する圧縮要求も増加する可能性があります。積載トン数しか知らないバイヤーは、座屈をレビューするための十分な情報をまだ持っていません。
プレスおよびクランプのシリンダーには優れた外部ガイドがあり、横方向の動きを減らすことができますが、それでもツールの位置合わせとプラテンの剛性が重要です。ロードセルまたは圧力の読み取り値は、サイクルの開始時だけでなく、最大伸張点付近で記録する必要があります。
あ 耐久性の高いシリンダー シリーズは、 保守性と構造上の義務が正当化される場合に適しています。購入者は、シリンダーが剛性の金型、バネ状のアセンブリ、または圧縮中に移動する可能性のある部品を押すかどうかを明記する必要があります。
ピンは摩耗し、フレームは曲がり、荷重がフィールド機器の中心にきれいに留まることはほとんどありません。曲がったブラケットが泥に隠れてしまう可能性があります。丸太、俵、または器具がリンケージを横に引っ張ることができます。季節ごとに保管すると、露出したロッドに腐食が残る可能性があります。
実際のアタッチメントの下で、実際の動作角度で機械を確認してください。ワークショップスタンド上を通過するシリンダーは、ローダー、ハーベスター、スプリッター、または林業用グラップルでは異なる有効長が表示される場合があります。これらの機械では、ロッドの保護とシールの寿命が重要ですが、 耐久性のあるロッド表面には、 依然として正しい構造的位置合わせが必要です。
ブーム、ブレード、スタビライザー、およびアタッチメントのシリンダーは、衝撃や急激に変化する荷重の方向を受ける可能性があります。摩耗したピンや楕円形の穴は、荷重が反転するたびに境界条件を変化させます。ロッドが同じ方向に繰り返し曲がる場合は、別のシリンダーを注文する前に、機械の方向をマークし、リンケージ全体を検査してください。
シリンダの破裂品と座屈品が同じ故障を表しているとは考えないでください。 シリンダーの破裂は、 圧力封じ込めの欠陥に関係します。ロッドの座屈は圧縮安定性に関係します。同じ出来事が両方に損害を与える可能性がありますが、計算と証拠は異なります。
元のロッドが曲がったり、リンケージの位置がずれたり、キャリッジが固着したり、マウントが曲がったり、有効押し長さが増加した場合の最初の対応として、より大きなボアのシリンダーを購入しないでください。ボア面積が増えると力が増大し、構造上の問題が悪化する可能性があります。
負荷を吊り下げている場合、機械の近くで人が作業している場合、故障による転倒の可能性がある場合、取付状態が不確実な場合などはオンライン計算機のみでロングストロークシリンダを選定しないでください。これらのアプリケーションには、文書化されたメーカーまたはエンジニアリングのレビューが必要です。
機械が高いリトラクト力、限られたリターンフロー、低い移動質量、または短いリトラクトパッケージを必要とする場合は、単にボアシリーズに適合するという理由だけで最も硬いまたは最大のロッドを購入しないでください。ロッドが大きくなると環状領域が変化し、回路の動作が変化する可能性があります。
最後に、同様のロッドが 2 回故障した後は、ピンの中心、フレームの位置合わせ、ガイダンス、ホースの力、圧力履歴、および故障の方向が記録されるまで、同じシリンダーを別のシリンダーを購入しないでください。繰り返すということは、元の原因が残っている証拠です。
ボアと圧力は、「ピストンがどれくらい強く押すことができるか?」を答えます。 「伸ばした棒はまっすぐに保たれますか？」には答えません。どちらの計算も、長い押しストロークの選択に属します。
ネットストロークは必ずしも有効座屈長さであるとは限りません。ロッドの延長、取り付け位置、クレビスの形状、ストップチューブ、および外部ガイドにより、メーカーの方法で使用される基本長さが変わります。
実行した例では、理想的な K ファクターが 1 から 2 に変化したときに、177 kN から 44 kN に変化しました。楽観的な終了条件は、危険なほど楽観的な結果を生み出す可能性があります。
同じ圧力では、ボア面積が大きいほど、圧縮力も大きくなります。フォースのアップグレードには、ロッド、マウント、ピン、フレーム、オイルフローの見直しが必要になる場合があります。
硬さは指導ではありません。ロッドベアリングに曲げの問題を引き起こす代わりに、荷重経路を修正するか、適切な外部ガイドを追加してください。
最小かつ最も高い応力がかかる部分は、ねじ穴または十字穴にある可能性があります。レビューにはカスタムロッドエクステンションとアタッチメントも含めてください。
多くの場合、プッシュ荷重下では完全伸展に近い状態でリスクが最も高くなります。静かなベンチサイクルではその状態は再現されません。
ストップチューブは、完全に伸びたときのベアリング応力を軽減します。フレキシブル マウントを修復したり、横荷重を除去したり、ロッドの直径を自動的に適切にしたりすることはありません。
より重いアタッチメント、異なるピン位置、変更されたストローク、より高い逃げ設定、またはより速いサイクルは、古い部品番号がわかっている場合でも、古い選択を無効にする可能性があります。
「160 bar で見積も 80/45 × 1,200」では、長い押し込みストロークのシリンダには不十分です。短いアプリケーション パッケージを送信します。
すでに拘束されている場合は、シリンダーのボアとロッドの直径。
ネットストローク、収縮長さ、および標準外のロッド延長量。
最大通常使用圧力とリリーフ設定。
実際に必要なプッシュおよびプル荷重 (荷重の方向を含む)。
シリンダー速度とサイクル周波数。
キャップエンドとロッドエンドの取り付けタイプ。
ピンが自由に回転するかどうか、また球面ベアリングが使用されているかどうか。
外部誘導方法と負荷接続からの距離。
重要なストローク位置における物理的かつ有効な最大長。
水平、垂直、または可変設置角度。
衝撃、急速な反転、材料の移動、緊急停止などの動的イベント。
ロッドエンドねじ、クレビス、ピン、十字穴、またはカスタム取り付け図。
オイルの種類、温度範囲、汚染履歴、環境。
収縮時、ストローク途中、完全伸長時の機構全体の写真。
故障したロッド、グランド、ピン、取り付けブラケットの写真と測定値。
既存のマシンの場合は、障害のストーリーを含めます。 「ボディリフトが70％に達した時点でロッドを左側に12mm曲げた」が参考になります。 「シリンダー不良」ではありません。
BLINCE はその情報をその情報と比較できます。 油圧シリンダの製品群。タイロッド、コンパクト、HSG、MOB、およびアプリケーション固有のロッド オプションを含むその結果、より大きなロッド、異なるシリンダーシリーズ、ストップチューブの要件、取り付けの修正、外部ガイド、またはより多くの機械データの要求が生じる可能性があります。技術的に正直な見積もりは、最初の電子メールで要求されたシリンダーに異議を唱える可能性があります。
圧縮押し荷重下でのピストンロッドの横方向の不安定性です。長いまたは細いロッドは、単純な圧縮応力が材料の降伏に達する前に曲がる可能性があります。ストローク、有効長、ロッド直径、端部拘束、ガイダンス、側面荷重、および動的力はすべてリスクに影響します。
オイラーの理想列方程式、 Pcr = π⊃2;EI/(KL)⊃2; 、事前審査に便利です。丸棒の場合、 I = πd⁴/64 です。実際のマウント、ロッドエンド、ベアリング、ストップチューブ、クリアランス、安全マージンは一般的な計算では把握できないため、最終的な選択はシリンダーメーカーの負荷長表またはエンジニアリング方法に従う必要があります。
必ずしもそうとは限りません。有効長または基本長には、ロッドの延長部分と取り付け形状が含まれる場合があり、エンド ガイダンスによって変化します。メーカーの表では、各取り付けグループの長さを確立する方法が定義されています。カタログ ストロークだけでなく、完全に拡張されたクリティカル ジオメトリを使用します。
理論上のコラム剛性は大幅に向上しますが、横荷重、フレキシブル ブラケット、バインディング ガイド、摩耗したピン、または衝撃は修正されません。また、環状領域が減少し、後退力と戻り流に影響を与え、質量が増加し、異なるグランドまたはシリンダーシリーズが必要になる場合があります。
自動的ではありません。ボアが大きくなると、同じ圧力でより多くの押圧力が発生し、ロッドの直径と有効長が変わらない場合、座屈要求が増加する可能性があります。同じ速度を出すためには、より多くのオイルが必要になります。
いいえ、ストップ チューブを使用すると、ベアリングの分離が増加し、完全に伸びた状態に近いベアリングの負荷が軽減されます。ロッドの直径は圧縮の安定性をチェックする必要があり、機械には外部のガイダンスが必要な場合があります。
考えられる原因としては、ロッドの直径または延長の変更、マウントのクリアランスの違い、ピンの摩耗、リンケージの形状の変更、より高いリリーフ設定、新しいアタッチメント、より高速な動作、不良なアライメント、または外部ガイドの喪失などが挙げられます。部品のラベルだけではなく、古い取り付けと新しい取り付け全体を比較してください。
はい。座屈は圧縮力と有効な形状に依存します。長くて細いロッドや固定が不十分なマウントは、油圧システムの最大定格圧力を下回る負荷では不安定になる可能性があります。
責任あるエンジニアリング方法に基づいて、システム設定や過渡条件を含む荷重ケースに対して信頼できる最大の力を使用してください。通常の作動圧力だけでは、過負荷やストローク終了のイベントを見逃す可能性があります。リリーフ圧力のみを盲目的に使用すると、実際の機械のシーケンスが誤って表示される可能性があります。両方を文書化します。
曲げ方向とストローク位置を記録し、ピン、クレビス、球面ベアリング、ロッドエンドのネジ山、グランドの摩耗、外部ガイド、フレームの溶接、ホースの力、圧力履歴、荷重分布を検査します。原因を検討する前に証拠を正したり破棄したりしないでください。
人、吊り荷、高速プレス、転倒の危険のある機械、不確実な取り付け、重大な衝撃、または不十分なガイドの長いストロークを持ち上げるためにシリンダを選択する場合は、文書化されたアプリケーションレビューを受ける必要があります。電卓は画面であり、安全性を証明するものではありません。
油圧シリンダは、ボア、ストローク、圧力、ポート、ピンの中心を一致させても、作業に適したロッドを使用できません。欠落している質問は通常、構造的なものです。ロッドが最長のときにどのような圧縮荷重がロッドに到達するのか、またそのロッドは実際にどのように拘束されているのかということです。
力の計算を使用して要求を確立します。有効長とロッド直径を使用してカラムの安定性をスクリーニングします。次に、取り付け剛性、ピンのクリアランス、外部ガイド、横荷重、衝撃、ロッドエンドの形状、温度、サービス履歴などの決定を機械に戻します。より大きなロッド、ストップチューブ、外部ガイド、または異なるシリンダーシリーズが役立つ場合がありますが、それぞれが異なる問題を解決します。
油圧シリンダのロッドの座屈レビューについては、ボア、ロッド、ストローク、作動圧力とリリーフ圧力、取り付け図面、ロッドエンドの詳細、ピン間の寸法、最大伸長、荷重と速度、取り付け角度、誘導方法、機構と以前の故障の写真を BLINCE に送信してください。 BLINCE はその証拠を使用して、要求された内容を確認できます。 油圧シリンダーを使用 し、見積前に確認が必要な寸法を特定します。
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この記事は一般的なエンジニアリング ガイドです。最終的なコンポーネントの選択は、機械の図面、測定された油圧データ、作業条件、安全要件、および資格のある油圧エンジニアまたはサプライヤーからの確認に基づいて行う必要があります。
Blince Hydraulic は業界をリードする企業です。 、精密設計の流体動力製造とカスタム油圧ソリューションに特化した産業機械における数十年にわたる深い専門知識と何千件もの世界展開の成功に裏打ちされた当社のエンジニアリングチームは、以下を含む高性能油圧コンポーネントの製造に専念しています。 特殊な軌道モーター, 高圧走行によりモーターが駆動され、 堅牢な方向制御弁。当社の生産インフラストラクチャは最先端の多軸 CNC 加工システムを利用しており、すべての製造工程で再現可能な体積精度を保証するために ISO 9001 の完全認証を受けています。
当社は、150 か国以上の重工業代理店、機械 OEM、メンテナンス担当者に、迅速で信頼性が高く、コスト効率の高い油圧ソリューションを提供しています。進行中のプロジェクトで、カスタマイズされたシャフト プロファイルの少量バッチが必要な場合でも、大規模な生産が必要な場合でも、 過酷な使用に耐える鋳鉄ギアポンプを使用して、お客様の目標リードタイムに合わせて柔軟な生産スケジュールを設定し、価格を完全に予測できます。 Blince との提携は、最大のシステム効率、優れた材料品質、妥協のない流体動力のプロフェッショナリズムを確保することを意味します。
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