En hydraulisk sylinder kan ha riktig boring, slag og teoretisk kraft, men likevel svikte maskinens produksjonskrav fordi den tilgjengelige flyten ikke er nok for målbevegelsen. Resultatet er kjent for utstyrsbyggere: et løft som tar for lang tid, en skyvesyklus som går glipp av takttiden, eller et returslag som oppfører seg annerledes enn forlengelse.
Den første skjermingsberegningen er grei. En hydraulisk sylinderhastighetskalkulator kan relatere oljestrøm til effektivt kammerareal, mens et hydraulisk syklustidsestimat kobler hastighet med slag. Men den virkelige maskinen legger også til ventilrestriksjoner, slangetap, trykkendringer, lastvariasjon, stangsideareal, kontrollinnstillinger og bevisst retardasjon nær slutten av kjøringen.
Denne veiledningen forklarer beregningsveien en OEM-kjøper kan bruke før de ber om et tilbud på en sylinder, pumpe eller kraftenhet. Det er med vilje en veiledning på systemnivå. En sylinder bør ikke velges av hastighet alene.
Boringen bestemmer hele stempelarealet som brukes under forlengelse når olje kommer inn i lokket. For et sirkulært stempel:
En større boring trenger mer oljevolum for å bevege seg med samme hastighet. Det kan gi mer kraft ved et gitt trykk, men det øker også strømningskravet for en målhastighet.
Under tilbaketrekking opptar stangen en del av boreområdet. Det effektive området på stangen er:
Slag bestemmer avstanden stempelet må kjøre. Den bestemmer også oljevolumet som kreves for én forlengelses- eller tilbaketrekningsbevegelse. Et langt slag kan skape et stort volum- og strømningsbehov selv når den lineære målhastigheten virker beskjeden.
Bruk strømmen som kan nå sylinderen under den aktuelle maskinbevegelsen. Pumpens navneskiltstrøm er ikke alltid identisk med nyttig sylinderstrøm. Ventilåpninger, slangediameter, beslag, filtre, trykkkompenserte kontroller, deling med andre aktuatorer og motorturtall kan endre strømningen som er tilgjengelig ved sylinderen.
For konsistente enheter er det grunnleggende hastighetsforholdet:
v= Q ÷ A
Enhetskonverteringen må håndteres riktig. Hvis arealet er i kvadrattommer og flyten er i gallons per minutt, konverter gallons per minutt til kubikktommer per sekund før du beregner tommer per sekund. En amerikansk gallon inneholder 231 kubikktommer, så:
I metrisk arbeid, bruk kubikkmeter per sekund og kvadratmeter, eller liter per minutt med en matchende omregning. Ikke bland tomme-basert område med liter per minutt uten å konvertere enhetene først.
t_kontrollinkluderer ventilbytte, akselerasjon, retardasjon, hvile, lastinngrep og eventuell venteperiode innebygd i maskinsekvensen. Det er ikke trygt å anta at en hel syklus bare er to ganger forlengelsestiden.
Anta at en sylinder med én stang har:
Dette er teoretiske screeningsverdier. Faktisk maskintid kan være lengre på grunn av variasjoner i pumpeforskyvningen, ventilkontroll, trykktap, belastningsforhold, slangebegrensninger, demping, lekkasje og programmert opphold. Eksemplet representerer ikke en vurdering eller garantert syklustid for et HCIC-produkt.
En sylinder med én stang bruker hele området på den ene siden og det ringformede området på den andre. Ved lik strømning gir det mindre stangsidearealet en høyere teoretisk hastighet. Ved likt trykk produserer den også en lavere teoretisk kraft enn den helborede siden.
Dette er grunnen til at OEM-kjøpere bør be om separate utvidelses- og tilbaketrekkingsverdier i stedet for bare å spørre om "sylinderhastighet".
En retningsventil kan måle de to retningene forskjellig. Motbalanseventiler, strømningskontroller, lastfølende kretser, returbegrensninger og mottrykk kan endre den virkelige bevegelsen. En sylinderhastighetsberegning bør identifisere om strømningsverdien er pumpestrøm, ventilutløpsstrøm eller målt sylinderportstrøm.
En løftekobling kan bevege seg gjennom forskjellige mekaniske vinkler. En komprimator eller ejektor kan møte skiftende motstand. En griper kan akselerere, komme i kontakt med materiale og deretter holde mot en last. Disse hendelsene påvirker trykket og kan føre til at kontrollsystemet reduserer strømmen eller går inn i en beskyttet driftstilstand.
En pute, strømningsreguleringsventil eller elektronisk rampe kan redusere hastigheten nær slutten av kjøringen. Dette kan beskytte sylinderen og maskinen, men det betyr at den gjennomsnittlige syklustiden ikke beregnes ut fra den udempede midtslagshastigheten alene. Konstruktøren bør skille rask reise, kontrollert retardasjon og oppholdstid når et syklus-tidsmål er viktig.
En nyttig størrelsesgjennomgang fungerer baklengs fra maskinkravet:
1. Definer ønsket bevegelse:Registrer slag, målforlengelsestid, målretraksjonstid og total syklustid.
2. Beregn begge effektive områdene:Bruk boreareal for helboringsretningen og ringformet område for stangsiden.
3. Beregn nødvendig flyt:Omorganiser v = Q ÷ A til Q = v × A, og konverter deretter resultatet til det valgte enhetssystemet.
4. Kontroller kraften ved samme driftstilstand:Flow kontrollerer hastigheten; trykk og effektiv arealkontroll teoretisk kraft.
5. Gjennomgå pumpeplikten:Bekreft at pumpen kan gi den nødvendige strømningen ved trykket som kreves av lasten.
6. Sjekk delte funksjoner:Bestem om en annen aktuator, ventil eller kjølefunksjon bruker samme pumpestrøm.
7. Gjennomgå linjestørrelse:Slange- og portrestriksjoner kan redusere tilgjengelig strømning og øke varmeutviklingen.
8. Tilbakeslagsventil og puteoppførsel: Bekreft at ventilen kan måle den nødvendige strømningen og at puten er passende for belastningen og hastigheten.
9. Mål reell syklustid:Test forlengelse og tilbaketrekking separat under representativ belastning og temperatur.
10. Bekreft det endelige designet:Se gjennom sylinderen, HPU, ventil, slange og struktur som ett system før frigjøring.
Før du ber om et tilbud, forbered svar på disse spørsmålene:
Disse detaljene hjelper til med å skille et sylinderproblem fra et HPU-, ventil-, slange-, kontroll- eller mekanisk sekvensproblem.
Pumpen kan levere flere funksjoner, og strømmen kan endres med motorturtall eller kontrolllogikk. Bruk flyten som er tilgjengelig under selve sylinderbevegelsen.
Tilbaketrekking bruker et annet område i en enkeltstangssylinder. Et design som består utvidelsesberegningen kan likevel gå glipp av returtidskravet.
Demping og rampekontroll er en del av syklusen. De bør inkluderes når kjøperen har et strengt produksjonstidsmål.
En større boring kan øke kraften, men øker også oljevolum og strømningsbehov. Hvis pumpen ikke endres, kan sylinderen bevege seg saktere.
En teoretisk formel tar ikke hensyn til hvert trykkfall, lastendring eller kontrollhandling. En endelig syklustidsbeslutning krever testing eller en produsentgjennomgang basert på fullstendige maskindata.
Hydraulikksylinderhastighetsberegning og hydraulikksylindersyklustid avhenger av mer enn pumpestrømmen. Boreareal, stangsideareal, slag, ventiloppførsel, trykktilstand, slangebegrensninger, belastningsendringer og kontroll ved slutten av slaget påvirker alle resultatet.
For en OEM-kjøper er den mest nyttige forespørselen ikke bare "siter en rask sylinder." Oppgi mål for forlengelse og tilbaketrekning, tilgjengelig strømning ved sylinderen, trykk under belastning, slag, monteringsgeometri og maskinsekvens. HCIC kan deretter vurdere om sylinderen og den hydrauliske kraftenheten er dimensjonert som et komplett bevegelsessystem.
HCIC, også kjent som Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., utvikler og produserer hydrauliske sylindre, hydrauliske kraftenheter og relaterte hydrauliske komponenter for kjøretøy, avfallshåndtering, konstruksjon og industrielt utstyr. Endelig egnethet bør kontrolleres mot hele maskindesignet og gjeldende sikkerhetskrav
