Bir OEM mühendisi bir talepte bulunduğundahidrolik silindir"10 ton itebilen" veya "10 ton çekebilen" ilk soru, bu kuvvetin tam geçiş tarafında mı yoksa çubuk tarafında mı gerekli olduğudur. Diferansiyel hidrolik silindirin bir tarafında tam piston alanı, diğer tarafında ise dairesel bir alan bulunur. Çubuk, çubuk tarafındaki alanın bir kısmını kaplar, dolayısıyla mevcut çekme kuvveti aynı basınçta daha düşüktür.
Yedek silindir dış çapa veya eski parça numarasına göre seçildiğinde bu farkın gözden kaçırılması kolaydır. Yeterli nominal kapasiteye sahip görünen bir silindirin, gerçek hareket yönünde gerekli kuvveti sağlayamamasının nedeni de budur.
Bu kılavuz, ilk OEM incelemesi için kullanılan hesaplama mantığını açıklamaktadır. Eksiksiz bir makine tasarımının, yapısal kontrolün, hidrolik devre incelemesinin veya güvenlik değerlendirmesinin yerini almaz.
Delik veya piston çapı, basınca maruz kalan tam piston alanını belirler. Daha büyük bir delik, aynı basınçta daha fazla teorik kuvvet üretebilir ancak aynı zamanda yağ hacmini, belirli bir hız için gerekli akışı, silindir zarfını ve montaj gereksinimlerini de değiştirir.
Çubuk çapı çekme kuvvetini etkiler çünkü çubuk, çubuk tarafında alan kaplar. Ayrıca çubuk bağlantısını, kılavuz yüklemeyi, mevcut açıklığı ve silindirin sıkıştırma veya gerilimi yönetme biçimini de etkiler. Bir çubuk yalnızca çekme kuvvetinden seçilemez; Strok, montaj, kılavuzluk ve gerçek yük yolu da önemlidir.
Yalnızca pompanın maksimum tahliye ayarını değil, gerekli hareket sırasında silindirde mevcut olan basıncı kullanın. Valfler, hortumlar, bağlantı parçaları ve diğer bileşenlerden kaynaklanan basınç kayıpları, silindire iletilen basıncı azaltabilir. Makinenin çalışma sırası, ilk hesaplama için kullanılan tasarım basıncını belirlemelidir.
Tutarlı birimler kullanan ilk geçiş hesaplaması için:
İtme kuvveti:
Çekme kuvveti:
Nerede:
Dairesel bir bölüm için:
Basınç psi cinsinden ve çap inç cinsinden girilirse sonuç pound-kuvvet cinsinden olur. Basınç pascal, çap ise metre cinsinden girilirse sonuç Newton cinsinden olur. Birim sistemini baştan sona tutarlı tutun.
Bu denklemler teorik hidrolik kuvveti tanımlar. Bunlar otomatik olarak conta sürtünmesini, kılavuz sürtünmesini, mekanik kayıpları, basınç düşüşünü, yük açısını, ivmeyi, yapısal sapmayı veya güvenlik faktörünü içermez.
Bir mühendisin bir silindiri aşağıdakilerle taradığını varsayalım:
Tam piston alanışu:
Çubuk alanı:
Bu nedenle ilk geçiş teorik değerleri şöyledir:
Aradaki fark üretim hatası değildir. Çubuk tarafındaki çubuk yer değiştirme alanından gelir. Örnek yalnızca hesaplama eğitimi içindir; belirli bir HCIC ürünü veya makinesi için bir derecelendirme değildir.
Yük her zaman doğrudan silindir merkez çizgisi boyunca etki etmez. Bir kaldıraç, bağlantı, menteşe veya makas düzenlemesi, farklı konumlarda gereken kuvveti artırabilir veya azaltabilir. Mühendis sadece başlangıç pozisyonunu değil, hareketteki en kötü noktayı da hesaplamalıdır.
Silindir ile tahrik edilen eleman arasındaki açı da önemlidir. Bir silindirin teorik kuvveti yüksek olabilir ancak belirli bir açıda kuvvet bileşeni zayıf olabilir. Yük yolunu ve konumlarını gösteren bir çizim, tek bir yük numarasından daha kullanışlıdır.
Bir yükü serbest bırakmak, hızlandırmak ve sabit hızla hareket ettirmek farklı durumlardır. Conta sürtünmesi, kılavuz direnci, atalet ve malzeme direnci, başlangıç kuvvetini, strokun düzgün bir kısmı sırasında gereken kuvvetten daha yüksek hale getirebilir.
Ejektörler, sıkıştırıcılar, kepçeler ve kaldırma mekanizmaları gibi ekipmanlar için alıcı, en yüksek kuvvetin ne zaman oluştuğunu ve yükün strok sırasında sıkışıp sıkışamayacağını veya değişip değişmeyeceğini açıklamalıdır.
Pompanın yakınında okunan basınç, silindir portundaki basınç olmayabilir. Hortum uzunluğu, bağlantı parçaları, yön valfleri, akış kontrolleri ve karşı basınç, mevcut basıncı etkiler. Güvenilir bir hesaplama, basıncın nerede ve hangi çalışma koşulunda ölçüldüğünü tanımlamalıdır.
Sıkıştırmayla yüklenen bir çubuk, özellikle uzun stroklu veya kötü yönlendirilmiş bir düzenlemede, çubuk stabilitesinin gözden geçirilmesini gerektirebilir. Gerilim yüklü bir çubuk farklı bağlantı ve malzeme limitleriyle kontrol edilebilir. Bu makale bir belverme hesaplamasının veya yapısal doğrulamanın yerini almaz; kuvvet alanı hesaplamasını bu ek kontrollerden ayırır.
Daha büyük bir delik kuvveti artırabilir ancak aynı zamanda pistonu belirli bir strok boyunca hareket ettirmek için gereken yağ hacmini de arttırır. Hedef hız için gereken akış, etkili hazne alanı ve piston hızıyla ilişkilidir. Çubuk tarafı, birim uzunluk başına tam delikli taraftan farklı bir hacme sahiptir.
Bu bir tasarım değiş tokuşu yaratır:
Bu nedenle bir silindir, pompa, vana, rezervuar, hortum, montaj ve makine çevrimi tek bir sistem olarak boyutlandırılmalıdır.
Yararlı bir OEM araştırması şunları içermelidir:
Yük yolu ne kadar eksiksiz olursa, silindir boyutlandırma problemini yapı, bağlantı veya hidrolik devre probleminden ayırmak o kadar kolay olur.
Hidrolik silindiritme ve çekme kuvveti hesaplaması üç temel girdiyle başlar: delik çapı, çubuk çapı ve etkin basınç. Dolu piston alanı ilk geçiş itme kuvvetini belirlerken, çubuk etkin alanı ve dolayısıyla çekme kuvvetini azaltır.
Bu hesaplama yalnızca başlangıçtır. Bağlantı açısı, başlama direnci, hız, basınç kaybı, çubuk yüklemesi, montaj, kılavuzluk ve makine yapısı bir silindirin gerçek uygulamaya uygun olup olmadığını belirler. Yük yolunun tamamını ve hidrolik verilerini sağlayan OEM alıcıları, yalnızca kuvvet numarasını gönderen alıcılara göre daha yararlı bir teklif alabilirler.
HCIC, araç, atık işleme, inşaat ve endüstriyel ekipmanlara yönelik hidrolik silindirler, hidrolik güç üniteleri ve ilgili bileşenleri geliştirmekte ve üretmektedir. Teknik uygunluk, gerçek makine tasarımına ve geçerli güvenlik gerekliliklerine göre gözden geçirilmelidir.
