A hydraulisk sylinderkan kjøre jevnt gjennom det meste av slaget og fortsatt skade en maskin ved slutten av kjøringen. Feilen viser seg ofte som et hardt slag, en vibrerende ramme, en trykkspyd, en løs monteringsstift eller en tetning som begynner å lekke tidligere enn forventet.
Problemet er vanligvis ikke at sylinderen mangler kraft. Det er at den bevegelige massen ikke har blitt bremset kontrollert før stempelet når endedekselet.
Hydraulisk sylinderdemping er ingeniørmetoden som brukes for å redusere den endelige påvirkningen. En pute skaper en begrenset strømningsbane nær slutten av slaget. Når stempelet kommer inn i putesonen, presses olje gjennom restriksjonen. Den resulterende motstanden absorberer en del av den bevegelige energien og bremser stempelet før mekanisk kontakt.
Den forklaringen er enkel. Riktig design er det ikke. En pute som er for åpen kan tillate at stempelet treffer dekselet. En pute som er for restriktiv kan skape en trykkøkning, overdreven varme eller en uakseptabel syklusforsinkelse. Riktig innstilling avhenger av hastighet, belastning, oljeviskositet, trykk, temperatur, montering og hele kretsen.
En pute gjør ikke sylinderen "myk" overalt i slaget. Den virker bare under den siste delen av forlengelse, tilbaketrekking eller begge deler, avhengig av sylinderdesignet.
Puten styrer tre tilkoblede hendelser:
Hvis en av disse tre betingelsene ignoreres, blir justeringen prøving og feiling. Operatøren kan lukke nåleventilen for å fjerne støtet, bare for å skape et trykkproblem et annet sted.
Lasten som nærmer seg slutten av slaget bærer kinetisk energi. I en forenklet form:
hvormer den effektive bevegelige massen ogver stempelhastigheten ved begynnelsen av retardasjonen.
Kvadraten på hastighet har betydning. Hvis hastigheten øker, stiger energien som må kontrolleres raskere enn selve hastigheten. En sylinder som beveger seg dobbelt så raskt trenger ikke bare dobbelt så stor dempingskapasitet; den bevegelige energien kan være omtrent fire ganger høyere når den effektive massen er uendret.
Dette er grunnen til at en pute som fungerer på en ubelastet testbenk kan svikte når sylinderen er koblet til en bom, sleide, stempel eller løftekonstruksjon. Maskinen tilfører bevegelig masse og kan også legge til tyngdekraft, lagret mekanisk energi og skiftende innflytelse.
Beregningen er kun en første sjekk. Ekte utstyr trenger også effektene av friksjon, lastretning, innestengt luft, oljekomprimerbarhet og ventilrespons for å bli vurdert.
Et vanlig putearrangement bruker et putespyd eller hylse som går inn i en matchende boring i endetrekket. Stempelbevegelsen lukker den normale returveien og etterlater en mindre kontrollert passasje for oljen.
Rekkefølgen er normalt:
- Stempelet går gjennom hovedslaget med relativt lav restriksjon.
- Putespydet går inn i endedekselets hulrom.
- Det tilgjengelige oljeutløpsarealet reduseres.
- Mottrykket stiger på putesiden av stempelet.
- Stempelet bremser før mekanisk kontakt.
- Nær slutten av kjøringen tillater en tilbakeslagsventil eller bypass-bane raskere bevegelse i motsatt retning, avhengig av designet.
Geometrien må være ren og konsentrisk. Et skadet spyd, forurenset hulrom eller feil klaring endrer strømningsområdet. Sylinderen kan da dempe ujevnt selv når den utvendige justeringen ikke har beveget seg.
En justerbar pute lar teknikeren endre begrensningen slik at den passer til maskinen. Det er nyttig når belastningen, oljetemperaturen eller syklushastigheten endres. Det er ikke tillatelse å operere utenfor sylinder- og kretsklassifiseringen.
En praktisk justeringsprosedyre bør følge en kontrollert sekvens:
Bruk godkjent startposisjon for putejustering. Ikke begynn med justeringen helt lukket. En fullstendig begrenset passasje kan generere en trykkøkning før operatøren forstår hva som skjer.
Hvis maskindesignet tillater det, test bevegelsen med redusert hastighet og uten unødvendig personell i nærheten av den bevegelige strukturen. Bekreft bevegelsesretningen, plasseringen ved slutten av slaget og tilgjengelig nødstoppmetode.
Ta opp den opprinnelige innstillingen. Gjør en liten endring, gjenta den samme bevegelsen og observer påvirkning, stopptid, trykkatferd og temperatur. Hvis operatøren endrer pumpestrøm, putejustering og ventiltiming sammen, kan ikke resultatet spores til én årsak.
Forlengelse og tilbaketrekking har ikke alltid samme effektive belastning. En vertikal sylinder kan assisteres av tyngdekraften i den ene retningen og motvirkes av tyngdekraften i den andre. En pute som er akseptabel under forlengelse kan være for aggressiv under tilbaketrekking.
| Felt Symptom | Mulig årsak til å undersøke | Første sjekk |
|---|---|---|
| Hardt slag i fullt slag | Puten er for åpen, puten griper ikke inn, for høy hastighet | Bekreft puteinngrep og kontaktmerker på endedekselet |
| Sakte siste bevegelse | For stram restriksjon, kald olje, underdimensjonert strømningsbane | Sammenlign oljetemperatur og trykk under demping |
| Trykkspiss nær endeslag | Overdreven restriksjon, innestengt luft, dårlig kretsavlastningsrespons | Overvåk trykket med riktig testpunkt og vurdering |
| Ulik oppførsel når det er varmt | Oljeviskositeten endres med temperatur, intern lekkasje eller innstillingsfølsomhet | Gjenta testen ved stabil driftstemperatur |
| Puten fungerer kun i én retning | Ensidig pute, tilbakeslagsventilproblem eller ulik belastning | Inspiser både putekretser og belastningsretning |
| Banking gjenstår etter justering | Mekanisk klaring eller rammebevegelse kan være involvert | Inspiser pinner, foringer, fester og harde stoppere |
Tabellen er en feilsøkingsveiledning, ikke en diagnose. Det samme symptomet kan ha mer enn én årsak. En sylinder bør ikke modifiseres før årsakene på maskinsiden er kontrollert.
En pute kan ikke kompensere for en uegnet kontrollkrets. Følgende elementer kan endre atferd ved slutten av slag:
Strømningskontrollanordningen bestemmer hvor raskt sylinderen nærmer seg putesonen. Måler-inn og måler-ut-arrangementer oppfører seg forskjellig når lasten overskrider. Riktig valg avhenger av lastretning og risiko for ukontrollert bevegelse.
Når putemotstanden øker, kan trykket øke raskt. Avlastningsventilen må beskytte kretsen uten å la stempelet stoppe uforutsigbart. Ventilinnstillingen, responsen og plasseringen bør gjennomgås med sylindertrykket.
Vertikale eller hengende laster kan kreve et lastkontrollarrangement. En pute er en retardasjonsanordning; det er ikke en erstatning for en riktig utformet lastholdende eller motvektsfunksjon.
Luft kan gjøre den siste bevegelsen fjærende, støyende og inkonsekvent. Før du bedømmer puten, luft systemet i henhold til maskinprosedyren og kontroller for luftinntrengning på sugesiden eller lavt reservoarnivå.
Restriksjon påvirkes av væskens viskositet. En innstilling etablert med kald olje kan oppføre seg annerledes etter at maskinen når driftstemperatur. Igangkjøring bør inkludere en varmsykluskontroll, ikke bare en førstestartstest.
Når du bestiller en tilpasset hydraulisk sylinder, skal følgende data sendes til sylinderprodusenten:
- Effektiv bevegelig masse
- Nødvendig fart før putesonen
- Forlengelses- og tilbaketrekningslastretning
- Slag og tilgjengelig putelengde
- Arbeids- og topptrykk
- Hydraulikkvæsketype og temperaturområde
- Pumpestrøm og ventilarrangement
- Monteringsstil og innrettingsforhold
- Nødvendig syklustid
- Om det er behov for demping ved forlengelse, tilbaketrekking eller begge deler
En tegning skal identifisere putens plassering, justeringstilgang, portposisjon, monteringsdimensjoner og eventuelle mekaniske stopp. "Med pute" er ikke en komplett teknisk spesifikasjon.
Hvis en maskin har vært i drift med gjentatt støt mot slutten av slag, inspiser mer enn sylinderpakningen. Sjekke:
- Monteringsstifter for stangende og kapselende
- Foringer og gaffelboringer
- Sveisede monteringsbraketter
- Mekaniske endestoppere
- Slangekoblinger og rørklemmer
- Sylinderstangens retthet og overflatetilstand
- Endetrekksmerker rundt putehulen
- Oljetemperatur og trykkrekorder
Et hardt stopp overfører energi til hele strukturen. Bytting av sylinderen uten å korrigere en løs pinne, feiljustert brakett eller feil ventilinnstilling kan bare flytte feilen til neste erstatningsenhet.
Noen maskiner trenger en annen løsning. Hvis lasten må stoppe i flere posisjoner, kan ekstern proporsjonal kontroll, hydraulisk bremsing eller en dedikert bevegelseskontrollkrets være mer egnet. Hvis sylinderen brukes som en strukturell stopp, kan det hende en mekanisk stopp må redesignes i stedet for å be puten om å absorbere en unormal belastning.
Det riktige spørsmålet er ikke "Kan sylinderputen skjule støtet?" Det er "Hvor skal den bevegelige energien kontrolleres, og hvordan vil systemet bevise at den kontrolleres konsekvent?"
Hydraulisk sylinderdemping er en liten del av en sylinder, men den sitter på det punktet hvor bevegelse blir til kraft. Riktig design starter med bevegelig masse og hastighet, og fortsetter deretter gjennom putegeometri, strømningsbegrensning, kretsbeskyttelse, temperatur og maskinjustering.
For et OEM- eller erstatningsprosjekt, oppgi faktisk last, hastighet, slag, trykk, olje og monteringsdata. En sylinderprodusent kan da vurdere putekravet som en del av den komplette hydrauliske enheten i stedet for å behandle den som et standardalternativ.
Hvis sylinderen din treffer hardt ved slutten av slaget, send sylindertegning, driftstrykk, strømningshastighet, slag, syklushastighet og en kort beskrivelse av lasten. HCIC kan gjennomgå sylinderspesifikasjonen og bruksbetingelsene før en erstatning eller tilpasset design blir tilbudt.
