Гідравлічний циліндр може мати правильний отвір, хід і теоретичну силу, але все одно не відповідати виробничим вимогам машини, оскільки доступного потоку недостатньо для цільового руху. Результат знайомий виробникам обладнання: підйом, який триває надто довго, цикл поштовху, який пропускає час такту, або зворотний хід, який поводиться інакше, ніж розтягування.
Перший розрахунок скринінгу простий. Калькулятор швидкості гідравлічного циліндра може пов’язати потік масла з ефективною площею камери, тоді як оцінка часу циклу гідравлічного циліндра пов’язує швидкість із ходом. Але реальна машина також додає обмеження клапанів, втрати в шлангах, зміни тиску, зміну навантаження, зону збоку штока, налаштування керування та навмисне уповільнення в кінці руху.
У цьому посібнику пояснюється шлях розрахунку, який може використати покупець OEM, перш ніж запитувати цінову пропозицію для циліндра, насоса або силового агрегату. Це навмисне керівництво системного рівня. Не слід вибирати циліндр лише за швидкістю.
Отвір визначає повну площу поршня, яка використовується під час розширення, коли масло потрапляє в кінець кришки. Для круглого поршня:
Більший отвір потребує більшого об’єму масла для руху з тією самою швидкістю. Це може забезпечити більшу силу при заданому тиску, але це також збільшує вимогу до потоку для цільової швидкості.
Під час втягування шток займає частину площі каналу ствола. Ефективна площа збоку вудилища становить:
Хід визначає відстань, яку повинен пройти поршень. Він також визначає об’єм масла, необхідний для одного руху висування або втягування. Довгий хід може створити великий об’єм і попит, навіть якщо цільова лінійна швидкість здається скромною.
Використовуйте потік, який може досягти циліндра під час відповідного руху машини. Потік, вказаний на паспортній табличці насоса, не завжди збігається з витратою в циліндрі. Отвори клапанів, діаметр шланга, фітинги, фільтри, елементи керування з компенсацією тиску, спільне використання з іншими приводами та швидкість двигуна можуть змінити потік, доступний у циліндрі.
Для узгоджених одиниць базове співвідношення швидкості таке:
v= Q ÷ A
Перетворення одиниць має бути виконано правильно. Якщо площа вказана в квадратних дюймах, а потік – у галонах на хвилину, переведіть галони на хвилину в кубічні дюйми на секунду, перш ніж обчислювати дюйми на секунду. Один галон США містить 231 кубічний дюйм, отже:
У метричній роботі використовуйте кубічні метри за секунду та квадратні метри або літри за хвилину з відповідним перетворенням. Не змішуйте площу на основі дюймів з літрами на хвилину без попереднього перетворення одиниць.
t_КОНТРОЛЬвключає перемикання клапанів, прискорення, уповільнення, затримку, залучення навантаження та будь-який період очікування, вбудований у послідовність машини. Небезпечно вважати, що повний цикл просто вдвічі перевищує час продовження.
Припустимо, що одностержневий циліндр має:
Це теоретичні значення скринінгу. Фактичний час роботи машини може бути довшим через зміну об’єму насоса, управління клапаном, втрати тиску, умови навантаження, обмеження шлангів, амортизацію, витік і запрограмовану затримку. Приклад не представляє рейтинг або гарантований час циклу для продукту HCIC.
В одноштоковому циліндрі з одного боку використовується площа повного отвору, а з іншого — кільцева зона. При рівному потоці менша площа збоку штока створює вищу теоретичну швидкість. За рівного тиску він також виробляє нижчу теоретичну силу, ніж сторона повного отвору.
Ось чому покупці OEM повинні запитувати окремі значення розширення та втягування замість того, щоб запитувати лише «швидкість циліндра».
Напрямний клапан може вимірювати два напрямки по-різному. Противажні клапани, регулятори потоку, контури вимірювання навантаження, обмеження повернення та протитиск можуть змінити реальний рух. Розрахунок швидкості циліндра повинен визначити, чи є значення потоку потоком насоса, потоком на виході клапана чи виміряним потоком через порт циліндра.
Підйомна тяга може рухатися під різними механічними кутами. Ущільнювач або ежектор може зіткнутися зі змінним опором. Грайфер може прискорюватися, торкатися матеріалу, а потім утримувати вантаж. Ці події впливають на тиск і можуть призвести до того, що система керування зменшить потік або перейде в захищений робочий стан.
Подушка, клапан регулювання потоку або електронна рампа можуть знизити швидкість наприкінці руху. Це може захистити циліндр і машину, але означає, що середній час циклу не розраховується лише на основі швидкості середнього ходу без амортизації. Розробник повинен відокремити швидкий рух, контрольоване уповільнення та час витримки, коли цільовий час циклу є важливим.
Корисний огляд розмірів працює у зворотному напрямку від вимог до машини:
1. Визначте необхідний рух:Записуйте хід, цільовий час подовження, цільовий час втягування та загальний час циклу.
2. Обчисліть обидві ефективні площі:Використовуйте площу отвору для напрямку повного отвору та кільцеву площу для сторони штока.
3. Розрахувати необхідну витрату:Переставте v = Q ÷ A на Q = v × A, а потім перетворіть результат у вибрану систему одиниць.
4. Перевірте силу при тих самих робочих умовах:Потік контролює швидкість; тиск і ефективна площа контролюють теоретичну силу.
5. Перегляньте роботу насоса:Переконайтеся, що насос може забезпечити необхідний потік при тиску, який вимагає навантаження.
6. Перевірте спільні функції:Визначте, чи використовує той самий потік насоса інший привід, клапан або функція охолодження.
7. Перевірте розмір лінії:Обмеження шлангів і портів можуть зменшити доступний потік і збільшити виділення тепла.
8. Зворотний клапан і поведінка подушки: Переконайтеся, що клапан може вимірювати необхідний потік, а подушка відповідає навантаженню та швидкості.
9. Виміряйте реальний час циклу:Перевірте розтягування та втягування окремо при типовому навантаженні та температурі.
10. Підтвердьте остаточний дизайн:Перегляньте циліндр, ГПУ, клапан, шланг і структуру як одну систему перед випуском.
Перш ніж запитувати пропозицію, підготуйте відповіді на ці запитання:
Ці деталі допомагають відокремити проблему циліндра від проблеми ГПУ, клапана, шланга, керування чи механічної послідовності.
Насос може виконувати кілька функцій, і потік може змінюватися залежно від швидкості двигуна або логіки керування. Використовуйте потік, доступний під час фактичного руху циліндра.
Втягування використовує іншу область в однострижневому циліндрі. Дизайн, який проходить розрахунок розширення, все ще може пропустити вимогу щодо часу повернення.
Амортизація та контроль рампи є частиною циклу. Їх слід включати, якщо покупець має суворий цільовий час виробництва.
Більший отвір може збільшити силу, але також збільшить об’єм масла та попит на потік. Якщо насос не замінити, циліндр може рухатися повільніше.
Теоретична формула не враховує кожне падіння тиску, зміну навантаження чи контрольну дію. Остаточне рішення щодо часу циклу вимагає тестування або перевірки виробником на основі повних даних машини.
Розрахунок швидкості гідроциліндра та час циклу гідравлічного циліндра залежать не тільки від витрати насоса. Площа отвору, площа збоку штока, хід, поведінка клапана, стан тиску, обмеження шлангів, зміни навантаження та контроль кінця такту – усе це впливає на результат.
Для покупця OEM найкориснішим запитом є не просто «запропонувати швидкий циліндр». Укажіть цільовий час розтягування та втягування, доступний потік у циліндрі, тиск під навантаженням, хід, монтажну геометрію та послідовність роботи машини. Потім HCIC може перевірити, чи циліндр і гідравлічний силовий агрегат підбираються як повна система руху.
HCIC, також відомий як Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., розробляє та виробляє гідравлічні циліндри, гідравлічні силові агрегати та пов’язані гідравлічні компоненти для транспортного, сміттєпереробного, будівельного та промислового обладнання. Остаточна придатність повинна бути перевірена на відповідність повній конструкції машини та відповідним вимогам безпеки
