Prilagođeni hidraulički cilindar mora učiniti više od toga da stane u mašinu. Mora proizvesti dovoljnu silu, kretati se kroz cijeli radni raspon, nositi vrhove tlaka i ostati poravnan pod opterećenjem. Ako je jedna dio specifikacije pogrešan, cilindar može curiti, saviti se, trošiti prebrzo ili ne moći pomaknuti opterećenje.

Stoga je jasna specifikacija prvi korak prema pouzdanom cilindru. Također pomaže proizvođaču prilagođenih hidrauličkih cilindara odabrati pravu cijev, klipnu šipku, brtve, ulaze i montažne dijelove.

Ovaj vodič objašnjava glavne točke koje trebate definirati prije narudžbe prilagođenog ili OEM hidrauličkog cilindara.

Započnite s primjenom

Prije odabira promjera cijevi ili hoda, opišite što cilindar mora učiniti. Dobavljač treba razumjeti mašinu, ne samo dimenzije cilindara.

Započnite s ovim pitanjima:

· Što će cilindar dizati, gurnuti, povući, steći, naginati ili upravljati?

· Koje je normalno opterećenje?

· Koje je najviše moguće opterećenje?

· Hoće li se opterećenje mijenjati tijekom kretanja?

· Koliko brzo treba da se cilindar proteže i povuče?

· Koliko ciklusa će završiti svaki sat?

· Hoće li se suočiti s udarima, vibracijama, prašinom, solju, vodom ili visokom toplinom?

· Je li cilindar korišten unutar ili vani?

· Koliko prostora je dostupno kada je cilindar otvoren i zatvoren?

Na primjer, cilindar korišten na hidrauličkom stroju ima drugačije potrebe od onog korištenog na mobilnom kranu. Stroj može trebati krutu montažu flančom i sporu, kontroliranu silu. Nasuprot tome, kran može trebati montažu na zglavku koja prati kretanje ruke.

Jasna opis primjene omogućuje proizvođaču da izradi dizajn hidrauličkog cilindara uzimajući u obzir stvarne radne uvjete.

Izračunajte potrebni promjer cijevi cilindara

Promjer cijevi cilindara je unutarnji promjer cijevi. Kontrolira površinu klipa i, kao rezultat toga, silu koju cilindar može proizvesti.

Osnovna formula je:

Silica = Tlak × Površina klipa

Za silu protezanja koristite punu površinu klipa. Za silu povlačenja oduzmite površinu klipne šipke jer šipka zauzima dio radne površine.

Međutim, teoretska sila nije ista kao sila dostupna na mašini. Trenje, gubitak tlaka, otpor brtvi i promjenjivi kutovi opterećenja mogu smanjiti konačni izlaz. Stoga uključite odgovarajuću dizajnersku margu.

Kao jednostavan primjer, pretpostavimo da mašina treba 100 kN sile guranja i da je radni tlak 20 MPa. Teoretska površina klipa je:

100.000 N ÷ 20.000.000 Pa = 0,005 m²

To odgovara promjeru cijevi od oko 80 mm. Međutim, promjer cijevi od 80 mm ostavlja malo prostora za gubitak tlaka ili dodatno opterećenje. Stoga konačni dizajn može koristiti veći standardni promjer cijevi nakon što proizvođač provjeri cijeli sustav.

Težak hidraulički cilindar često treba veću sigurnosnu marginu jer može suočiti s udarnih opterećenja, neravnom tlu ili naglim promjenama tlaka.

Kada specifičirate promjer cijevi, navedite:

· Potrebna sila protezanja

· Potrebna sila povlačenja

· Normalni radni tlak

· Maksimalni tlak sustava

· Očekivani gubitak tlaka

· Željena sigurnosna margina

Ne odaberite promjer cijevi samo na temelju nominalnog tlaka pumpe. Umjesto toga, koristite tlak koji doseže cilindar tijekom normalnog rada.

Definirajte ispravnu duljinu hoda

Hod je udaljenost kojom se klipna šipka pomiče od potpuno zatvorene do potpuno otvorene pozicije. Treba pokrivati cijeli radni put bez prisilavanja cilindara protiv njegovih unutarnjih krajnjih zaustavnika.

Prvo, izmjerite potrebno kretanje na točkama montaže cilindara. Nemojte koristiti put kante, platforme, oštrice ili ruke mašine kao hod cilindara. Veze mogu promijeniti omjer puta.

Zatim provjerite obje dimenzije instalacije:

· Duljina povlačenja, često nazvana zatvorena duljina

· Duljina protezanja, često nazvana otvorena duljina

Prostor postaje važniji kada specifičirate cilindar s dugim hodom. Kako se hod povećava, klipna šipka je više sklona savijanju ili savijanju pod silom guranja. Dugih cilindara također može trebati više voditeljske podrške.

Moguće rješenja uključuju:

· Veći promjer klipne šipke

· Cijev za zaustavljanje da se poveća udaljenost ležaja

· Jače materijale šipke i cijevi

· Druga pozicija montaže

· Vanjske voditelje za pokretno opterećenje

· Teleskopski dizajn kada je zatvoreni prostor ograničen

Cilindar treba pomaknuti opterećenje, ali ne smije djelovati kao glavna voditeljska šina mašine. Vanjske voditelje treba kontrolirati bočno kretanje kad god je to moguće.

Odaberite radni i testni tlak

Radni tlak je tlak koji cilindar nosi tijekom normalne upotrebe. Maksimalni tlak je najviši kratkotrajni tlak koji se može pojaviti. Testni tlak se koristi tijekom inspekcije kako bi se potvrdila čvrstoća i zatvaranje gotovog cilindara.

Ove vrijednosti se ne smiju tretirati kao isti broj.

Za svaki projekt navedite:

· Normalni radni tlak

· Vrh tlaka

· Postavka hidrauličke sigurnosne ventile

· Očekivane skokove tlaka

· Potrebni testni tlak

· Brzina ciklusa i vrijeme rada

Vrhovi tlaka mogu se pojaviti kada se opterećenje brzo zaustavi, ventila se zatvori ili mašina udari u prepreku. Iako ti vrhovi mogu trajati samo kratko vrijeme, mogu oštetiti brtve, ulaze, zavare i montaže cilindara.

Npr. niz cilindara Shellppon SB-Y1 podržava radne tlake od 16 do 25 MPa s prilagođenim promjerom cijevi, hodom i opcijama montaže. Za veća opterećenja, Shellppon je također isporučio cilindre od 35 MPa za veliki projekt podizanja u luci.

Ispravna oznaka tlaka mora obuhvatiti i stalni rad i kratkotrajne udare. Stoga raspravite o cijelom hidrauličkom ciklusu s proizvođačem umjesto da date samo tlak pumpe.

Odredite veličinu klipne šipke za opterećenje i stabilnost

Klipna šipka prenosi silu od klipa do mašine. Njen promjer utječe na silu povlačenja, čvrstoću, otpornost na savijanje i vijek trajanja brtvi.

Šipka pod naponom je uglavnom ograničena čvrstoćom materijala. Međutim, šipka pod kompresijom može se saviti prije nego što materijal dosegne svoju punu čvrstoću. Ova rizik raste s:

· Dužim hodom

· Manjim promjerom šipke

· Većom silom guranja

· Montažom na zglavku

· Lošom poravnanjem

· Bočnim opterećenjem

· Dugom udaljenosti između točaka podrške

Iz tog razloga, cilindar s dugim hodom često treba veću šipku od kratkog cilindara s istim promjerom cijevi i tlakom.

Površina šipke također je važna. Tvrd kromirano prevlačenje se široko koristi jer pruža glatku, otpornu na trošenje površinu za brtvu šipke. Međutim, morske, rudarske i kemijske primjene mogu trebati dodatnu zaštitu od korozije ili nehrđajući čelik.

Zatražite od proizvođača da provjeri savijanje šipke, opterećenje ležaja, finish površine, tvrdoću i otpornost na koroziju kao dio dizajna hidrauličkog cilindara.

Odaberite pravilan stil montaže

Montaža cilindara kontrolira kako se sila prenosi u okvir mašine. Pogrešna montaža može stvoriti bočno opterećenje, saviti šipku ili staviti napetost na cijev cilindara.

Uobičajene opcije montaže uključuju: