Basınç yoğunlaşmasıhidrolik silindirlernormal çalışma sırasında görünmez kalabilen ve yalnızca bir hazne tıkandığında, bir valf kapandığında, yağ sıcaklığı değiştiğinde veya bir yük beklenmedik bir yönde harekete zorladığında ortaya çıkan bir devre tasarımı sorunudur.
Bunun temel nedeni, tek rotlu pistonun iki tarafındaki eşit olmayan alandır. Yağ bir tarafta sıkışıp diğer tarafa basınç uygulandığında veya hareket etmeye zorlandığında, piston hidrolik yoğunlaştırıcı görevi görebilir. Tıkanmış haznede ortaya çıkan basınç, pompanın sağladığı basınçtan daha yüksek olabilir.
Termal kilitleme ilgili bir risktir. Yağ kapalı valfler arasında sıkışırsa ve silindir sıcaklığı artarsa, sıvı neredeyse sabit bir hacim içinde genişler. Pompa çalışmıyor olsa bile basınç artışı contalar, bağlantı parçaları, valfler, borular ve silindir bileşenleri üzerinde etkili olabilir.
OEM alıcıları için anahtar soru yalnızca "Silindir çalışma basıncı nedir?" değildir. Aynı zamanda "Devre bloke edildiğinde, ısıtıldığında, indirildiğinde, durdurulduğunda veya geri çalıştırıldığında silindir hangi basıncı görebilir?"
Gelenekseltek rotlu hidrolik silindirkapak tarafında tam bir piston alanına ve çubuk tarafında daha küçük bir halka şeklinde alana sahiptir. Çubuk, çubuk tarafındaki piston alanının bir kısmını kaplar.
Çubuk tarafındaki hacim boşaltılamazken kapak tarafına basınç uygulanırsa, piston aracılığıyla iletilen kuvvet daha küçük olan çubuk tarafındaki alana etki eder. İlk geçiş ilişkisi:
Bu ilişki bir mühendislik tarama aracıdır. Basitleştirilmiş, statik bir durumu varsayar ve tam bir devre analizinin yerini almaz. Gerçek basınç; sızıntıya, sıkışan hava içeriğine, sıvı sıkıştırılabilirliğine, yapısal uyumluluğa, conta davranışına, valf tepkisine, sürtünmeye, sıcaklığa ve hareket yönüne bağlıdır.
Alan oranı, silindirin pompa basıncını aşan çubuk tarafı basıncına maruz kalmasının nedenidir. Silindir yoktan enerji yaratmaz; bloke hacim farklı bir basınca maruz kalırken, piston geometrisi aracılığıyla kuvvet ve yer değiştirme alışverişinde bulunur.
Yalnızca alan ilişkisini göstermek için şunu varsayalım:
- Kapak tarafı piston alanı 10 inç²'dir
- Çubuk tarafındaki halka şeklindeki alan 7 inç²'dir
- Kapak tarafı basıncı 2.100 psi'dir
- Çubuk tarafındaki bölme boşaltılamıyor
Basitleştirilmiş yoğunlaşma tahmini:
Bu bir ürün derecelendirmesi, test sonucu veya tasarım onayı değildir. Bu, pompa basıncına göre derecelendirilen bir silindirin neden hala karşı bölmenin ve valf düzeninin incelenmesini gerektirebileceğini gösteren bir hesaplama örneğidir.
Çubuk tarafı alanı kapak tarafı alanından çok daha küçükse teorik basınç oranı daha ciddi hale gelir. Gerçek makine, sızıntı, tahliye vanası veya yapısal hareket yoluyla basıncı tahliye edebilir veya sınırlandırabilir, ancak bu yolların bilinçli olarak tasarlanması ve doğrulanması gerekir.
Klasik durum, rot ucu kapalı bir yön valfi, yük tutma valfı, pilotla çalıştırılan çek valf veya donmuş sıvı yolu tarafından bloke edilirken kapak ucuna basınç uygulanmasıdır.
Yük veya gelen kapak ucu basıncı nedeniyle silindir geri çekilmeye doğru itildiğinde risk artar. Çubuk tarafındaki yağın gidecek yeri olmadığından basınç hızla yükselebilir.
Kontrolsüz hareketi önlemek için yük tutucu valfler kullanılır. Bunlar önemli güvenlik bileşenleridir ancak devrenin uzatma, geri çekme, durdurma ve termal değişiklikler sırasında sıkışan yağ için kontrollü bir yol sağlaması gerekir.
Askıdaki bir yükü bir durumda tutan bir valf düzenlemesi, başka bir durumda bir basınç kapanı oluşturabilir. İnceleme, başlatma, normal hareket, acil durdurma, hortum arızası, valf enerjisinin kesilmesi ve bakım izolasyonunu kapsamalıdır.
Sert bir durdurmaya karşı tahrik edilen bir silindir, valf akışı sağlamaya devam ederse basınçta bir artışa neden olabilir veya sıvıyı hapsedebilir. Mekanik durdurma hidrolik enerjiyi ortadan kaldırmaz; yükü yapıya, silindire, montaj parçalarına ve devreye aktarır.
Bu nedenle strok sonu kontrolü, yastık ayarları, tahliye yolları ve makine duruşları birlikte gözden geçirilmelidir. Yastık, doğru tasarlanmış basınç sınırlama yolunun yerine geçmez.
Bazı devreler, silindir bağlantı noktalarını kasıtlı olarak hızı değiştirecek veya yerinden çıkmış çubuk tarafı yağını kullanacak şekilde bağlar. Bu devreler alışılmadık basınç ve akış ilişkileri yaratabilir. Standart bir silindir hesaplaması gerçek port basınçlarını açıklamayabilir.
Şematik, rejenerasyon yolları, pilot hatlar, sıralama valfleri ve akış kontrolleri dahil olmak üzere başlık ucu ve çubuk ucu odaları arasındaki her bağlantıyı tanımlamalıdır.
Hidrolik yağı sıcaklığı arttığında genleşir. Petrol katı veya katıya yakın bir hacimde hapsolursa genleşmenin gidecek yeri kalmaz ve basınç artar.
Basınç artışı akışkan özelliklerinden, sıkışan hacimden, sıcaklık değişiminden, hava içeriğinden, bileşen elastikiyetinden ve sızıntı veya tahliyenin mevcudiyetinden etkilenir. Basitleştirilmiş bir termal genleşme tahmini, riskin yönünü göstermeye yardımcı olabilir ancak akışkan verileri ve sistem uyumluluğu olmadan nihai basınç tahmini olarak kullanılmamalıdır.
Termal kilitleme şu durumlarda meydana gelebilir:
- Bir silindir iki kapalı valf ile izole edilmiştir.
- Pilotla çalıştırılan kontroller her iki portu da yakalar
- Hızlı bağlantı elemanlarının bağlantısı kesilmiş, aralarında yağ sıkışmış
- Bir makinenin soğuk koşullardan sıcak bir atölyeye taşınması
- Güneş ışığı veya başka bir ısı kaynağı izole edilmiş bir silindiri ısıtır
- Yük tutma devresi normal basınç dengelemesini önler
Basınç arttığında pompa kapalı olabilir. Bu nedenle bakım personeli, enerjisi kesilmiş bir hidrolik devrenin basınçsız olduğunu varsaymamalıdır.
Sıkışan hacimleri belirleyin ve kapak ucu ile çubuk ucu için basınç yolunu hesaplayın veya test edin. Valf sızıntısını, termal genleşmeyi, sıkışan havayı ve yapısal uyumluluğu dahil edin.
Bir devrenin bir tahliye cihazına, genişletme hacmine, akümülatör düzenlemesine veya kontrollü makyaj yoluna ihtiyacı olabilir. Doğru çözüm yüke, tehlikeye, valf mimarisine ve geçerli makine tasarımı gereksinimlerine bağlıdır.
Basınç ayarını, akış kapasitesini, boşaltma yolunu ve yük tutma fonksiyonuyla etkileşimini kontrol etmeden tahliye vanası eklemeyin.
Silindir borusunu, pistonu, çubuğu, contaları, portları, hortumları, bağlantı parçalarını, valfleri, manifoldları ve montaj yapısını kontrol edin. Pompa tahliye ayarı, otomatik olarak her tıkalı bölmede görülen maksimum basınç değildir.
Normal durdurma, acil durdurma, elektrik gücü kaybı, hortum arızası, valf makarası dönüşü, pilot basınç kaybı ve manuel bakım izolasyonunu gözden geçirin. Güvenli tutma koşulu yine de bir basınç tahliye yolu gerektirebilir.
Soğuk çalıştırma koşulunu, çalışma sıcaklığını, park etme durumunu, depolama sıcaklığını ve doğrudan ısıya maruz kalmayı tanımlayın. Sıvı sıkışırken bir silindir izole edilebiliyorsa risk incelemesinde termal basınç dikkate alınmalıdır.
Makine aşağıdakileri gösterdiğinde basınç yoğunlaşmasından veya termal kilitlemeden şüphelenilebilir:
- Normal pompa basıncına rağmen çubuk tarafındaki hortum veya bağlantı parçası arızası
- Eşleşen bir pompa aşırı basınç olayı olmayan bir conta ekstrüzyon modeli
- Isındıktan veya soğuduktan sonra hareket etmesi zorlaşan bir silindir
- Beklenenden daha sıkı kilitlenen yük tutma valfi
- Pompa durdurulduktan sonra kalan basınç
- Bakım sırasında güvenli bir şekilde gevşetilemeyecek bir bağlantı parçası
- Yalnızca durma veya sıcaklık değişiminden sonra açılan bir tahliye vanası
- Silindir mekanik bir durma noktasına ulaştığında açıklanamayan basınç artışları
Bu semptomlar tek bir mekanizmanın kanıtı değildir. Port basıncının ve bloke hacim davranışının ölçülmesi ve haritalanması gerektiğini belirtirler.
1. Makineyi güvenli hale getirin. Makine üreticisinin izolasyon ve depolanmış enerji prosedürünü izleyin. "Basıncın mevcut olup olmadığını görmek" için bağlantı parçasını gevşetmeyin.
2. Her iki port basıncını da kaydedin. Sadece pompada değil, ilgili yük ve sıcaklık koşullarında silindir portlarındaki basıncı ölçün.
3. Valf mantığını takip edin. Pilotla çalıştırılan kontrolleri, dengeleme valflerini, sıralama valflerini, akış kontrollerini ve herhangi bir rejenerasyon bağlantısını tanımlayın.
4. Sıkışan hacimleri tanımlayın. Kapalı vanalar veya bağlantısı kesilmiş kuplörler tarafından izole edilebilecek her bölümü işaretleyin.
5. Sıcaklık geçmişini kontrol edin. Basınç olayı öncesinde, sırasında ve sonrasında sıvı ve ortam sıcaklıklarını kaydedin.
6. Arıza yerini inceleyin. Çubuk tarafı ve kapak tarafı contalarını, bağlantı parçalarını, hortumları ve valf boşluklarını basınca bağlı hasar açısından karşılaştırın.
7. Çizim revizyonunu gözden geçirin. Saha değişikliklerinin tahliye yolunu kaldırmadığını veya vana tesisatını değiştirmediğini doğrulayın.
8. Kontrollü koşullar altında yeniden test edin. Makineyi tekrar hizmete sokmadan önce uygun enstrümantasyon ve belgelenmiş bir test planı kullanın.
Bir üretici, soruşturma aşağıdakileri içerdiğinde daha yararlı bir yanıt sağlayabilir:
- Silindir deliği, çubuk çapı, strok ve montaj düzeni
- Kapak ucu ve çubuk ucu bağlantı noktası boyutları ve hortum yönlendirmesi
- Valf sembolleri ve pilot çizgileri içeren hidrolik şematik
- Pompa tahliye basıncı ve her silindir portunda ölçülen basınç
- Yük yönü, asılı yük durumu ve mekanik durdurmalar
- Yük tutma valfi, dengeleme valfi ve çek valf parça numaraları
- Akışkan tipi, sıcaklık aralığı ve sıkışan hacim durumu
- Normal durma, acil durma ve güç kaybı davranışı
- Arızalı contaların, bağlantı parçalarının, hortumların veya vanaların fotoğrafları
- Gerekli tutma işlevi ve geçerli makine güvenliği gereksinimleri
Tek bir pompa basıncı değeri, basınç yoğunlaşmasını teşhis etmek için nadiren yeterlidir.
Örnek alan hesaplaması bir basınç değeri değildir. Makale, belirtilmemiş bir silindire evrensel bir tahliye ayarı, valf boyutu, izin verilen sıcaklık aralığı veya güvenli çalışma basıncı atamamaktadır.
Doğru basınç limiti mevcut silindir çiziminden, malzeme ve conta spesifikasyonundan, devre tasarımından, valf verilerinden, test kanıtlarından ve makine risk değerlendirmesinden gelmelidir. Bir Parker kataloğu, genel bir hidrolik makale veya bir formül mekanizmayı açıklayabilir ancak bunların hiçbiri nihai başvuru incelemesinin yerine geçmez.
Jinan Huachen Industrial Co., Ltd. olarak da bilinen HCIC, araç, atık işleme, inşaat ve endüstriyel ekipmanlara yönelik hidrolik silindirler ve hidrolik güç üniteleri geliştirmekte ve üretmektedir. Basınç yoğunlaşmasının incelenmesi için, silindirin tek başına değil, makinenin bir parçası olarak değerlendirilebilmesi için tüm devreyi ve ölçülen çalışma koşullarını sağlayın.
