En hydraulisk cylinder kan have den korrekte boring, slaglængde og teoretiske kraft, men alligevel svigte maskinens produktionskrav, fordi det tilgængelige flow ikke er nok til målbevægelsen. Resultatet er velkendt for udstyrsbyggere: et løft, der tager for lang tid, en push-cyklus, der overser takttiden, eller et returslag, der opfører sig anderledes end forlængelse.
Den første screeningsberegning er ligetil. En kalkulator for hydraulisk cylinderhastighed kan relatere olieflow til effektivt kammerareal, mens et estimat for hydraulisk cylindercyklus forbinder hastighed med slag. Men den rigtige maskine tilføjer også ventilbegrænsninger, slangetab, trykændringer, belastningsvariation, stangsideareal, kontrolindstillinger og bevidst deceleration nær slutningen af kørsel.
Denne vejledning forklarer den beregningsvej, som en OEM-køber kan bruge, før de anmoder om et tilbud på en cylinder, pumpe eller kraftenhed. Det er med vilje en vejledning på systemniveau. En cylinder bør ikke vælges ud fra hastighed alene.
Boringen bestemmer det fulde stempelareal, der bruges under forlængelse, når olie kommer ind i hættens ende. For et cirkulært stempel:
En større boring har brug for mere olievolumen for at bevæge sig med samme hastighed. Det kan give mere kraft ved et givet tryk, men det øger også strømningskravet til en målhastighed.
Under tilbagetrækning optager stangen en del af boreområdet. Det effektive stangsideareal er:
Slag bestemmer den afstand, stemplet skal tilbagelægge. Den bestemmer også den olievolumen, der kræves for én forlængelses- eller tilbagetrækningsbevægelse. Et langt slag kan skabe et stort volumen- og flowbehov, selv når den lineære målhastighed virker beskeden.
Brug det flow, der kan nå cylinderen under den relevante maskinbevægelse. Pumpenavnepladeflow er ikke altid identisk med nyttig cylinderflow. Ventilåbninger, slangediameter, fittings, filtre, trykkompenserede kontroller, deling med andre aktuatorer og motorhastighed kan ændre flowet, der er tilgængeligt ved cylinderen.
For konsistente enheder er det grundlæggende hastighedsforhold:
v= Q ÷ A
Enhedskonverteringen skal håndteres korrekt. Hvis arealet er i kvadrattommer og flowet er i gallons per minut, skal du konvertere gallons per minut til kubikinches per sekund, før du beregner tommer per sekund. En amerikansk gallon indeholder 231 kubiktommer, så:
I metrisk arbejde skal du bruge kubikmeter i sekundet og kvadratmeter eller liter i minuttet med en matchende omregning. Bland ikke tomme-baseret område med liter pr. minut uden først at konvertere enhederne.
t_kontrolomfatter ventilskift, acceleration, deceleration, dvælning, belastningstilslutning og eventuel venteperiode indbygget i maskinsekvensen. Det er ikke sikkert at antage, at en fuld cyklus blot er to gange forlængelsestiden.
Antag, at en enkeltstangscylinder har:
Det er teoretiske screeningsværdier. Den faktiske maskintid kan være længere på grund af pumpeforskydningsvariationer, ventilstyring, tryktab, belastningsforhold, slangebegrænsninger, støddæmpning, lækage og programmeret ophold. Eksemplet repræsenterer ikke en rating eller garanteret cyklustid for et HCIC-produkt.
En enkeltstangscylinder bruger hele boreområdet på den ene side og det ringformede område på den anden. Ved ens flow producerer det mindre stangsideareal en højere teoretisk hastighed. Ved lige tryk frembringer den også en lavere teoretisk kraft end den fuldborede side.
Dette er grunden til, at OEM-købere bør anmode om separate forlængelses- og tilbagetrækningsværdier i stedet for kun at bede om "cylinderhastighed".
En retningsventil kan måle de to retninger forskelligt. Modvægtsventiler, flowstyringer, belastningsfølende kredsløb, returbegrænsninger og modtryk kan ændre den reelle bevægelse. En cylinderhastighedsberegning skal identificere, om flowværdien er pumpeflow, ventiludløbsflow eller målt cylinder-port flow.
En løftestang kan bevæge sig gennem forskellige mekaniske vinkler. En komprimator eller ejektor kan støde på skiftende modstand. En griber kan accelerere, komme i kontakt med materiale og derefter holde mod en belastning. Disse hændelser påvirker trykket og kan få kontrolsystemet til at reducere flowet eller gå ind i en beskyttet driftstilstand.
En pude, flowreguleringsventil eller elektronisk rampe kan reducere hastigheden nær slutningen af kørsel. Dette kan beskytte cylinderen og maskinen, men det betyder, at den gennemsnitlige cyklustid ikke beregnes alene ud fra den udæmpede mellemslagshastighed. Designeren bør adskille hurtig rejse, kontrolleret deceleration og opholdstid, når et cyklus-tidsmål er vigtigt.
En nyttig størrelsesgennemgang arbejder baglæns i forhold til maskinkravet:
1. Definer den nødvendige bevægelse:Registrer slagtilfælde, målforlængelsestid, måltilbagetrækningstid og samlet cyklustid.
2. Beregn begge effektive områder:Brug boreareal til retningen med fuld boring og ringformet område til stangsiden.
3. Beregn det nødvendige flow:Omarranger v = Q ÷ A til Q = v × A, og konverter derefter resultatet til det valgte enhedssystem.
4. Kontroller kraften ved samme driftstilstand:Flow styrer hastigheden; tryk og effektiv arealkontrol teoretisk kraft.
5. Gennemgå pumpepligten:Bekræft, at pumpen kan levere det nødvendige flow ved det tryk, som belastningen kræver.
6. Tjek delte funktioner:Bestem, om en anden aktuator, ventil eller kølefunktion bruger samme pumpeflow.
7. Gennemgå linjestørrelse:Slange- og portrestriktioner kan reducere tilgængeligt flow og øge varmeudviklingen.
8. Kontrol af ventil og pudeadfærd: Bekræft, at ventilen kan måle det nødvendige flow, og at puden passer til belastningen og hastigheden.
9. Mål reel cyklustid:Test forlængelse og tilbagetrækning separat under repræsentativ belastning og temperatur.
10. Bekræft det endelige design:Gennemgå cylinder, HPU, ventil, slange og struktur som ét system før frigivelse.
Inden du anmoder om et tilbud, skal du forberede svar på disse spørgsmål:
Disse detaljer hjælper med at adskille et cylinderproblem fra et HPU-, ventil-, slange-, kontrol- eller mekanisk sekvensproblem.
Pumpen kan levere flere funktioner, og flowet kan ændre sig med motorhastighed eller kontrollogik. Brug det flow, der er til rådighed under selve cylinderbevægelsen.
Tilbagetrækning bruger et andet område i en enkeltstangscylinder. Et design, der består forlængelsesberegningen, kan stadig gå glip af returtidskravet.
Dæmpning og rampekontrol er en del af cyklussen. De bør inkluderes, når køberen har et strengt produktionstidsmål.
En større boring kan øge kraften, men øger også olievolumen og flowbehovet. Hvis pumpen ikke udskiftes, kan cylinderen bevæge sig langsommere.
En teoretisk formel tager ikke højde for hvert trykfald, belastningsændring eller kontrolhandling. En endelig beslutning om cyklus-tid kræver test eller en producentgennemgang baseret på de komplette maskindata.
Hydraulisk cylinderhastighedsberegning og hydraulisk cylindercyklustid afhænger af mere end pumpens flow. Boreareal, stangsideareal, slaglængde, ventilopførsel, tryktilstand, slangebegrænsninger, belastningsændringer og regulering ved slutningen af slaget har alle indflydelse på resultatet.
For en OEM-køber er den mest nyttige anmodning ikke blot "citer en hurtig cylinder." Angiv de ønskede forlængelses- og tilbagetrækningstider, tilgængeligt flow ved cylinderen, tryk under belastning, slag, monteringsgeometri og maskinrækkefølge. HCIC kan derefter gennemgå, om cylinderen og den hydrauliske kraftenhed er dimensioneret som et komplet bevægelsessystem.
HCIC, også kendt som Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., udvikler og producerer hydrauliske cylindre, hydrauliske kraftenheder og relaterede hydrauliske komponenter til køretøjer, affaldshåndtering, bygge- og industriudstyr. Endelig egnethed bør kontrolleres i forhold til det komplette maskindesign og gældende sikkerhedskrav
