Podnoszenie cylindra hydraulicznego: objaśnienie siły, rozmiaru otworu i dopasowania maszyny

Podnośnik z cylindrem hydraulicznym z zewnątrz wygląda prosto. Olej dostaje się do otworu, na tłoku wzrasta ciśnienie, a tłoczysko wysuwa się w linii prostej, podnosząc wysięgnik, platformę lub ładunek. Za tym ruchem kryje się szereg decyzji dotyczących rozmiaru otworu, ciśnienia roboczego, średnicy tłoczyska, skoku i mocowania, które decydują o tym, czy maszyna będzie podnosić się płynnie przez dekadę, czy też będzie miała problemy od pierwszej zmiany.

Zhejiang Huanfeng Machinery projektuje i produkuje cylindry hydrauliczne od 2004 roku do dźwigów, podnośników koszowych, pojazdów specjalnych i maszyn do palowania. Pytania, które zadają nasi klienci, mają charakter praktyczny: ile faktycznie może unieść cylinder i jak go dobrać, aby podnosił niezawodnie? Odpowiedź zaczyna się od arytmetyki, a kończy na maszynie otaczającej cylinder.

Jak obliczana jest siła podnoszenia cylindra hydraulicznego

Siła podnoszenia pochodzi z ciśnienia działającego na dany obszar. W cylindrze dwustronnego działania rozciągającym się pod ciśnieniem obszar ten stanowi całą powierzchnię tłoka:

F = P × A

F to siła, P to ciśnienie robocze, a A to powierzchnia tłoka. Weź cylinder o średnicy 100 mm i pracujący pod ciśnieniem 200 barów. Powierzchnia tłoka wynosi około 78,5 cm², zatem teoretyczna siła pchania wynosi w przybliżeniu 157 kN, czyli około 16 ton metrycznych. Zmień średnicę lub ciśnienie, a liczba zmieni się proporcjonalnie.

Wycofanie działa inaczej. Tłoczysko zajmuje część czoła tłoka, zatem powierzchnia efektywna po stronie tłoczyska jest mniejsza, a siła uciągu jest mniejsza niż siła pchania. W otworze o średnicy 100 mm z prętem o średnicy 70 mm pierścień ma powierzchnię tylko około 40 cm², czyli zaledwie połowę powierzchni wypychania. Dlatego też maszyny, które muszą podnosić i utrzymywać siłą w obu kierunkach, są określane w oparciu o wartość cofania, a nie wartość pchania.

Poniższa tabela przedstawia teoretyczną siłę nacisku dla typowych rozmiarów otworów przy trzech ciśnieniach roboczych.

Co ogranicza rzeczywisty udźwig

Rysunek katalogowy opisuje idealny cylinder na stanowisku testowym. W działającej maszynie kilka czynników decyduje o tym, jak duże obciążenie cylinder może bezpiecznie i wielokrotnie podnosić:

• Ciśnienie robocze a ciśnienie znamionowe. Ustawienia zaworu nadmiarowego, stan pompy i straty ciśnienia w wężach i zaworach określają, jakie ciśnienie faktycznie dociera do otworu.
• Wyboczenie pręta. Długi skok ze smukłym prętem może ugiąć się pod obciążeniem ściskającym, dlatego stosunek skoku do średnicy tłoczyska ma takie samo znaczenie jak siła surowa.
• Obciążenie boczne. Niewspółosiowość osi cylindra i ścieżki obciążenia powoduje wygięcie pręta i nierównomierne zużycie tulei prowadzącej oraz uszczelek.
• Uszczelnij tarcie i przecieki wewnętrzne. Zużyte uszczelki wymagają wyższego ciśnienia do przesunięcia ładunku i umożliwiają dryfowanie pręta podczas utrzymywania ładunku.
• Temperatura i lepkość oleju. Zimny ​​olej zwiększa straty ciśnienia, gorący olej rozrzedza się i zmniejsza wydajność objętościową.
• Geometria połączenia. Siła dostępna na końcu wysięgnika zależy od kąta pomiędzy siłownikiem a ładunkiem, zatem siłownik, który na papierze wygląda na mocny, może mieć marginalne znaczenie w przypadku konkretnego układu zawieszenia.

Cylindry podnoszące w dźwigach i pojazdach specjalnych

Dźwigi są najwyraźniejszą ilustracją obowiązku podnoszenia. Cylinder wychylny podnosi i opuszcza wysięgnik, cylinder teleskopowy ustawia promień roboczy, cylinder podpory tworzy stabilną podstawę, a cylinder obrotowy steruje obrotem. Żurawie montowane z boku dodają siłowniki górnego, dolnego ramienia, wychylenia podpory i poślizgu, podczas gdy żurawie montowane na ciężarówkach wykorzystują cylindry poziome, wychylenia, teleskopowe, wysięgnika i obrotowe razem w jednej skoordynowanej sekwencji podnoszenia.

Pojazdy specjalne kierują się tą samą logiką, różniąc się geometrią. Wysięgniki pojazdów holowniczych opierają się na siłownikach wychylnych i teleskopowych wysięgnika, siłownikach ramion składanych i siłownikach platformy, natomiast pojazdy do inspekcji mostu wykorzystują wysięgnik wysięgnika głównego, poziomowanie, podporę, tylny stabilizator, obrotowe i pionowe cylindry teleskopowe, aby umieścić platformę roboczą pod lub obok pomostu mostu. Stronę projektową tego obowiązku omawiamy bardziej szczegółowo w naszym artykule na temat w jaki sposób cylindry hydrauliczne dźwigów napędzają nowoczesne operacje podnoszenia .

Siłownik hydrauliczny dla dostawców dźwigów samochodowych Siłownik hydrauliczny do żurawia samochodowego Hydrauliczny siłownik wychylny do żurawia samochodowego Funkcja: Regulacja kąta wysięgnika: Poprzez wysuwanie i cofanie... Zobacz produkt →

Cylindry podnoszące w podnośnikach roboczych

Podesty podnośnikowe zamieniają obciążenie na zasięg, dlatego siłownik podnoszący musi zapewniać precyzyjny ruch, a nie maksymalny udźwig. Podnośniki z wysięgnikiem łączą w sobie wychylanie, teleskopowanie, wysuwanie małego ramienia, poziomowanie małego ramienia, poziomowanie ramy, wysuwanie mostu i siłowniki sterujące, wszystkie współpracujące ze sobą, dzięki czemu kosz pozostaje wypoziomowany podczas rozkładania ramienia. W pojazdach do prac powietrznych zastosowano cylindry poziomujące, wychylne, teleskopowe, z wysięgnikiem i poziome, aby ustawić osobę lub narzędzie na wysokości.

Podnośniki nożycowe są prostsze z wyglądu, ale wymagające w praktyce. Cylinder podnoszący przenosi całe obciążenie platformy poprzez stosunkowo wąski skok pionowy, a następnie utrzymuje je podczas pracy operatora, więc jakość uszczelnienia, wykończenie powierzchni tłoczyska i konstrukcja zaworu utrzymującego mają większe znaczenie niż siła szczytowa. Siłowniki podpory, układu kierowniczego, pływające i teleskopowe obsługują funkcje podwozia i pokładu.

Siłownik hydrauliczny dla dostawców podnośników nożycowych Siłownik hydrauliczny do podnośnika nożycowego Platforma powietrzna Podnośnik nożycowy Platforma powietrzna Hydrauliczny cylinder podnoszący Funkcja: Cylindry podnoszące (górny i dolny): Przeważnie pojedyncze... Zobacz produkt →

Cylindry podnoszące w maszynach do palowania

Sprzęt do palowania i bezwykopowy stawia cylindry podnoszące w najcięższych warunkach. Wiertnice obrotowe wykorzystują siłowniki obrotowe, podnoszące i teleskopowe do ustawiania i utrzymywania masztu w warunkach ciągłych wibracji i wstrząsów. Maszyny do przeciskania rur zależą od głównych cylindrów przeciskowych, przekaźników i cylindrów korekcyjnych, które zapewniają dużą siłę przy długich skokach, zmiana po zmianie, w środowisku pełnym szlamu i pyłu ściernego. W tych zastosowaniach cylinder ocenia się na podstawie tego, jak stabilnie utrzymuje swoją siłę, a nie na podstawie wartości nominalnej.

Cylindry hydrauliczne dla producentów maszyn do palowania Siłowniki hydrauliczne do wiertnic obrotowych Siłownik hydrauliczny do wiertnic obrotowych został specjalnie zaprojektowany do wieżowców, kolei dużych prędkości, dużych ... Zobacz produkt →

Siłowniki podnoszenia jednostronnego i dwustronnego działania

Wybór pomiędzy konstrukcjami jednostronnego i podwójnego działania kształtuje zarówno cylinder, jak i układ sterowania maszyny. Cylinder jednostronnego działania unosi się pod ciśnieniem i powraca pod wpływem grawitacji lub siły zewnętrznej, dzięki czemu obwód jest prosty i niedrogi, ale nie zapewnia opuszczania wspomaganego. Siłowniki dwustronnego działania napędzają ładunek w obu kierunkach, umożliwiają kontrolowane opuszczanie i dokładniejsze utrzymywanie pozycji, dlatego wykorzystuje się je w większości nowoczesnych urządzeń dźwigowych.

Konstrukcje teleskopowe dodają kolejną opcję: wiele etapów pozwala na zbudowanie długiego skoku z krótkiej długości po zamknięciu, co jest powszechnym rozwiązaniem w przypadku wysięgników lawet, zastosowań związanych z wywrotką i sprzętu, w którym przestrzeń montażowa jest ograniczona, ale zasięg nie.

Dopasowanie cylindra podnoszącego do Twojej maszyny

Ponieważ każde połączenie jest inne, siłowniki podnoszące dobieramy od ładunku do tyłu, a nie według standardowego numeru katalogowego:

1. Zdefiniuj maksymalną podniesioną masę, jej środek ciężkości i czynniki dynamiczne, jakie tworzy.
2. Oblicz siłę wymaganą pod najgorszym kątem połączenia, a następnie dodaj margines roboczy.
3. Wybierz otwór, średnicę pręta i ciśnienie robocze tak, aby wymagana siła została osiągnięta wygodnie poniżej ustawienia nadmiaru systemu.
4. Sprawdź skok, długość w stanie zamkniętym i oba położenia montażowe w całym zakresie ruchu maszyny.
5. Sprawdź odporność pręta na wyboczenie i obciążenie łożyska przy pełnym wydłużeniu, a nie tylko w połowie skoku.
6. Dopasuj uszczelki, powłoki i materiały do ​​środowiska: kurz, błoto, mgła solna, zakres temperatur i cykl pracy.
7. Przed dostawą seryjną należy potwierdzić działanie za pomocą testów ciśnienia próbnego, szczelności i wytrzymałości.

Dobór cylindra hydraulicznego do podnoszenia to szereg drobnych decyzji: ciśnienie i średnica ustalają siłę, tłoczysko i geometria mocowania decydują, czy można wykorzystać tę siłę, a uszczelki i obróbka powierzchni decydują o tym, jak długo utrzyma się wydajność. Jeśli źle połączysz pierwsze łącze, maszyna nigdy nie będzie działać prawidłowo; jeśli zrobisz to dobrze, winda stanie się cichą i niezawodną częścią urządzenia.

Od 2004 roku nasz zespół buduje cylindry podnoszące do dźwigów, platform podnośnikowych, pojazdów specjalnych i maszyn do palowania, od pojedynczych elementów po kompletne, dopasowane zespoły. Jeśli pracujesz nad nową maszyną lub wymieniasz cylinder, który nigdy nie działał zgodnie z oczekiwaniami, możesz przeglądać nasze katalog cylindrów hydraulicznych lub wyślij nam dane dotyczące obciążenia, skoku i montażu, aby uzyskać zalecenie dotyczące rozmiaru.