Пресметка на силата на притискање на хидрауличниот цилиндар наспроти силата на влечење: Водич за големина на OEM

I. Зошто силата на туркање и влечење не се исти

Кога ОЕМ инженер бара ахидрауличен цилиндаршто може да „притисне 10 тони“ или „повлече 10 тони“, првото прашање е дали таа сила е потребна на страната со полна дупка или на страната на шипката. Диференцијалниот хидрауличен цилиндар има целосна површина на клипот од едната страна и прстенеста површина од другата страна. Прачката зафаќа дел од областа од страната на шипката, така што достапната сила на влечење е помала при истиот притисок.

Таа разлика е лесно да се пропушти кога цилиндарот за замена е избран според надворешниот дијаметар или стар број на дел. Тоа е исто така причината зошто цилиндарот што изгледа дека има доволно номинален капацитет може да не ја даде потребната сила во вистинската насока на движење.

Овој водич ја објаснува логиката за пресметување што се користи за првичен преглед на OEM. Тоа не е замена за комплетен дизајн на машината, проверка на структурата, преглед на хидраулично коло или безбедносна проценка.

II. Трите влеза што ја започнуваат пресметката

2.1 Дијаметар на отворот

Отворот, или дијаметарот на клипот, ја одредува целосната површина на клипот изложена на притисок. Поголемиот отвор може да произведе повеќе теоретска сила при истиот притисок, но исто така го менува волуменот на маслото, потребниот проток за дадена брзина, обвивката на цилиндерот и барањата за монтирање.

2.2 Дијаметар на прачка

Дијаметарот на шипката влијае на силата на влечење бидејќи шипката зафаќа површина од страната на шипката. Тоа влијае и на поврзувањето на шипката, оптоварувањето на водичот, расположливото растојание и начинот на кој цилиндерот се справува со компресија или напнатост. Прачка не може да се избере само од силата на влечење; ударот, монтажата, насочувањето и вистинската патека на товарот исто така се важни.

2.3 Ефективен хидрауличен притисок

Користете го притисокот што е всушност достапен во цилиндерот за време на потребното движење, а не само максималната поставка за олеснување на пумпата. Загубите на притисокот преку вентилите, цревата, фитинзите и другите компоненти може да го намалат притисокот доставен до цилиндерот. Работната секвенца на машината треба да го одреди дизајнерскиот притисок што се користи за првата пресметка.

III. Основните формули за туркање и повлекување

За пресметување на првиот премин користејќи конзистентни единици:

Сила на туркање:

Сила на влечење:

Каде:

• F--е теоретска цилиндерска сила.
• P--е ефективен притисок во цилиндерот.
• А_клипот-- е целосната површина на клипот.
• А_прачка--е површината на напречниот пресек на прачката.

За кружен дел:

Ако притисокот се внесе во psi и дијаметарот во инчи, резултатот е во фунти-сила. Ако притисокот се внесе во паскали и дијаметарот во метри, резултатот е во њутни. Одржувајте го системот на единицата конзистентен од почеток до крај.

Овие равенки ја опишуваат теоретската хидраулична сила. Тие автоматски не вклучуваат триење на заптивките, триење на водич, механички загуби, пад на притисокот, агол на оптоварување, забрзување, структурно отклонување или безбедносен фактор.

IV. Работен пример без барање за производ

Да претпоставиме дека инженерот проверува цилиндар со:

• 3-инчен отвор
• 1,5-инчен прачка
• 2.000 psi ефективен притисок

Целосната површина на клипоте:

Областа на шипката е:

Според тоа, теоретските вредности за првиот премин се:

Разликата не е производствен дефект. Доаѓа од областа за поместување на шипката од страната на шипката. Примерот е само за обука за пресметување; тоа не е рејтинг за одреден производ или машина на HCIC.

V. Зошто првата пресметка не е конечна селекција

5.1 Механичката предност ја менува потребната сила на цилиндарот

Товарот не секогаш дејствува директно по централната линија на цилиндерот. Распоредот на лост, спој, шарка или ножици може да ја зголеми или намали силата потребна на различни позиции. Инженерот треба да ја пресмета најлошата точка во движењето, а не само почетната позиција.

Аголот помеѓу цилиндерот и погонетиот член исто така е важен. Цилиндарот може да има висока теоретска сила, но слаба компонента на сила под одреден агол. Цртежот што ја прикажува патеката и позициите на товарот е покорисен од единечен број на оптоварување.

5.2 Статичката сила се разликува од почетната и подвижната сила

Ослободувањето на товарот, неговото забрзување и неговото движење со постојана брзина се различни услови. Триењето на заптивките, отпорот на водилката, инерцијата и отпорноста на материјалот може да ја направат почетната сила поголема од потребната сила за време на мазен дел од ударот.

За опрема како што се ејектори, набивачи, грабливки и механизми за подигање, купувачот треба да опише кога се појавува најголемата сила и дали товарот може да се заглави или промени за време на ударот.

5.3 Притисокот не е ист како силата на товарот

Читањето на притисокот во близина на пумпата може да не е притисокот во портата на цилиндерот. Должината на цревото, фитинзите, вентилите за насочување, контролите на протокот и задниот притисок влијаат на достапниот притисок. Сигурната пресметка треба да идентификува каде се мери притисокот и под која работна состојба.

5.4 Компресијата и затегнатоста на шипката бараат различни проверки

Прачка натоварена во компресија може да бара преглед на стабилноста на шипката, особено во распоред со долг удар или лошо воден аранжман. Прачка натоварена во затегнување може да се контролира со различни ограничувања за поврзување и материјал. Овој напис не ја заменува пресметката на свиткување или структурна верификација; го одделува пресметувањето на површината на силата од тие дополнителни проверки.

VI. Силата, брзината и волуменот на маслото се поврзани

Поголемиот отвор може да ја зголеми силата, но исто така го зголемува волуменот на маслото потребен за движење на клипот низ даден удар. За целната брзина, потребниот проток е поврзан со ефективната површина на комората и брзината на клипот. Страната на шипката има различен волумен по единица должина од страната со полна дупка.

Тоа создава компромис за дизајн:

• Поголема површина може да обезбеди поголема теоретска сила.
• За поголема површина бара поголем проток за иста линеарна брзина.
• Поголема прачка ја намалува површината на страната на влечење, но може да ја подобри отпорноста на шипката на оптоварувањето на нанесувањето.
• Подолгиот удар го зголемува волуменот на маслото, должината на инсталацијата и важноста на насочувањето.

Затоа, цилиндарот треба да биде димензиониран со пумпата, вентилот, резервоарот, цревото, монтажата и машинскиот циклус како еден систем.

VII. Практичен работен тек за избор на OEM

1. Дефинирајте ја насоката на оптоварување: Наведете дали цилиндерот мора да притиска, влече или да ги произведе двете сили.
2. Мапирајте ја патеката на оптоварување:Нацртајте ги стожерите, спојките, шарките, водилките и позициите на товарење.
3. Идентификувајте ја најлошата позиција:Пресметајте ја потребната сила каде што геометријата е најмалку поволна.
4. Поставете го ефективниот притисок: Користете го притисокот што е достапен во цилиндерот за време на соодветниот машински циклус.
5. Изберете прелиминарен отвор:Користете ја целосната површина на клипот за пресметки на туркање и проверете ја потребната маргина на сила.
6. Изберете ја прачката:Проверете ја силата на влечење, компресија или напнатост, удар, монтирање и водење.
7. Проверете ја брзината и протокот:Потврдете дека HPU и вентилите можат да ја обезбедат потребната брзина на движење.
8. Проверете го пликот:Споредете ја повлечената должина, продолжената должина, приклучоците, пиновите, заградите и сервисното растојание.
9. Прегледајте ја безбедноста и структурата:Проверете ги прицврстувачите, заварите, водилките, стопите и заштитата под вистинското оптоварување.
10. Потврдете со производителот на цилиндрите:Испратете ги податоците за апликацијата пред конечното одобрување на производството.

VIII. Што да се испрати за понуда за хидрауличен цилиндар

Корисното истражување за OEM треба да вклучува:

• Потребна сила на туркање и сила на влечење
• Насока на оптоварување и времетраење на товарот
• Работен притисок на цилиндерот
• Потребна брзина и време на циклус
• Преференци за отвор, прачка и мозочен удар, ако веќе се дефинирани
• Проширени и повлечени димензии на монтирање
• Стил на монтирање, иглички, шипки или очи со прачка
• Агол на оптоварување и цртеж на поврзување
• Работна температура и околина
• Информации за хидраулична течност и вентили
• Количина, модел за замена или референца за цртеж

Колку е поцелосна патеката на товарот, толку е полесно да се разликува проблемот со големината на цилиндарот од проблемот со структурата, поврзувањето или хидрауличното коло.

IX. Заклучок

Хидрауличен цилиндарПресметката на силата на туркање и влечење започнува со три основни влезови: дијаметар на отворот, дијаметар на шипката и ефективен притисок. Полната површина на клипот ја одредува силата на туркање при првото поминување, додека шипката ја намалува ефективната површина, а со тоа и силата на влечење.

Таа пресметка е само почеток. Аголот на поврзување, отпорот на стартување, брзината, губењето на притисокот, оптоварувањето на шипката, монтажата, водењето и структурата на машината одредуваат дали цилиндарот е погоден за вистинска примена. Купувачите на OEM кои обезбедуваат целосна патека на оптоварување и хидраулични податоци можат да добијат покорисна понуда од купувачите кои поднесуваат само број на сила.

X. За HCIC

HCIC развива и произведува хидраулични цилиндри, хидраулични единици за напојување и сродни компоненти за возила, ракување со отпад, градежна и индустриска опрема. Техничката соодветност треба да се разгледа во однос на вистинскиот дизајн на машината и применливите безбедносни барања.