A хидравличен цилиндърможе да работи гладко през по-голямата част от хода си и пак да повреди машината в края на движението. Повредата често се проявява като силен удар, вибрираща рамка, скок на налягането, разхлабен монтажен щифт или уплътнение, което започва да изтича по-рано от очакваното.
Проблемът обикновено не е в липсата на сила на цилиндъра. Това е, че движещата се маса не е била забавена по контролиран начин, преди буталото да достигне крайния капак.
Омекотяването на хидравличния цилиндър е инженерният метод, използван за намаляване на това крайно въздействие. Възглавницата създава ограничен път на потока близо до края на хода. Когато буталото навлезе в зоната на възглавницата, маслото преминава през ограничителя. Полученото съпротивление абсорбира част от движещата се енергия и забавя буталото преди механичен контакт.
Това обяснение е просто. Правилният дизайн не е. Твърде отворена възглавница може да позволи на буталото да удари капака. Възглавница, която е твърде ограничителна, може да създаде скок на налягането, прекомерна топлина или неприемливо забавяне на цикъла. Правилната настройка зависи от скоростта, натоварването, вискозитета на маслото, налягането, температурата, монтажа и цялата верига.
Възглавницата не прави цилиндъра „мек“ навсякъде в хода. Той действа само по време на последната част на удължаване, прибиране или и двете, в зависимост от конструкцията на цилиндъра.
Възглавницата контролира три свързани събития:
Ако едно от тези три условия бъде пренебрегнато, корекцията става метод проба-грешка. Операторът може да затвори игления вентил, за да премахне удара, само за да създаде проблем с налягането някъде другаде.
Товарът, който се приближава към края на хода, носи кинетична енергия. В опростен вид:
къдетоmе ефективната движеща се маса иvе скоростта на буталото в началото на забавянето.
Квадратът на скоростта има значение. Ако скоростта се увеличи, енергията, която трябва да се контролира, нараства по-бързо от самата скорост. Цилиндър, който се движи два пъти по-бързо, не се нуждае просто от два пъти по-голям капацитет на омекотяване; движещата се енергия може да бъде приблизително четири пъти по-висока, когато ефективната маса е непроменена.
Ето защо възглавница, която работи на ненатоварен тестов стенд, може да се повреди, когато цилиндърът е свързан към стрела, плъзгач, плоча или повдигаща конструкция. Машината добавя движеща се маса и може също да добави гравитация, съхранена механична енергия и променящ се лост.
Изчислението е само първа проверка. Реалното оборудване също се нуждае от разглеждане на ефектите от триенето, посоката на натоварването, задържания въздух, свиваемостта на маслото и реакцията на клапана.
Общата подредба на възглавницата използва острие на възглавница или ръкав, влизащ в съответния отвор в крайния капак. Движението на буталото затваря нормалния обратен път и оставя по-малък контролиран проход за маслото.
Последователността обикновено е:
- Буталото преминава през главния ход с относително ниско ограничение.
- Копието на възглавницата влиза в кухината на крайния капак.
- Наличната площ на изхода на маслото намалява.
- Обратното налягане се повишава от страната на възглавницата на буталото.
- Буталото се забавя преди механичен контакт.
- Близо до края на движението възвратен клапан или байпасен път позволява по-бързо движение в обратна посока, в зависимост от дизайна.
Геометрията трябва да е чиста и концентрична. Повредено копие, замърсена кухина или неправилна хлабина променят площта на потока. След това цилиндърът може да амортизира неравномерно, дори когато външната настройка не е мръднала.
Регулируема възглавница позволява на техника да промени ограничението, за да отговаря на машината. Полезно е при промяна на натоварването, температурата на маслото или скоростта на цикъла. Не е позволено да работите извън номиналните стойности на цилиндъра и веригата.
Практическата процедура за регулиране трябва да следва контролирана последователност:
Използвайте одобрената начална позиция за регулиране на възглавницата. Не започвайте с напълно затворен регулатор. Напълно ограничен проход може да генерира повишаване на налягането, преди операторът да разбере какво се случва.
Ако конструкцията на машината го позволява, изпробвайте движението с намалена скорост и без ненужен персонал в близост до движещата се конструкция. Потвърдете посоката на движение, мястото на края на хода и наличния метод за аварийно спиране.
Запишете оригиналната настройка. Направете малка промяна, повторете същото движение и наблюдавайте удара, времето за спиране, поведението на налягането и температурата. Ако операторът промени дебита на помпата, настройката на възглавницата и времето на клапана заедно, резултатът не може да бъде проследен до една причина.
Удължаването и прибирането не винаги имат едно и също ефективно натоварване. Вертикален цилиндър може да бъде подпомогнат от гравитацията в едната посока и противопоставен от гравитацията в другата. Възглавница, която е приемлива по време на удължаване, може да бъде твърде агресивна по време на прибиране.
| Симптом на полето | Възможна причина за разследване | Първа проверка |
|---|---|---|
| Силно почукване при пълен ход | Възглавницата е твърде отворена, възглавницата не се захваща, прекомерна скорост | Потвърдете контактните маркировки на възглавницата и крайния капак |
| Бавно финално движение | Ограничението е твърде стегнато, студено масло, малък път на потока | Сравнете температурата и налягането на маслото по време на омекотяването |
| Скок на налягането близо до крайния ход | Прекомерно ограничение, задържан въздух, лоша реакция на освобождаване на веригата | Следете налягането с правилната тестова точка и рейтинг |
| Различно поведение при горещо | Вискозитетът на маслото се променя в зависимост от температурата, вътрешния теч или чувствителността на настройката | Повторете теста при стабилна работна температура |
| Възглавницата работи само в една посока | Едностранна възглавница, проблем с възвратния клапан или неравномерно натоварване | Проверете двете вериги на възглавниците и посоката на натоварване |
| Чукането остава след настройката | Може да има механичен хлабина или движение на рамката | Проверете щифтове, втулки, опори и твърди ограничители |
Таблицата е ръководство за отстраняване на неизправности, а не диагноза. Един и същи симптом може да има повече от една причина. Цилиндърът не трябва да се модифицира, преди да са проверени причините от страна на машината.
Възглавницата не може да компенсира неподходяща контролна верига. Следните елементи могат да променят поведението в края на удара:
Устройството за контрол на потока определя колко бързо цилиндърът се доближава до зоната на възглавницата. Разпоредбите за измерване на вход и изход се държат по различен начин, когато товарът превишава. Правилният избор зависи от посоката на натоварването и риска от неконтролирано движение.
Когато съпротивлението на възглавницата се повиши, налягането може да се увеличи бързо. Предпазният клапан трябва да защитава веригата, без да позволява на буталото да спре непредвидимо. Настройката на клапана, реакцията и местоположението трябва да бъдат прегледани с номиналното налягане на цилиндъра.
Вертикалните или окачени товари може да изискват устройство за контрол на натоварването. Възглавницата е устройство за забавяне; не е заместител на правилно проектирана функция за задържане на товара или балансираща функция.
Въздухът може да направи последното движение еластично, шумно и непоследователно. Преди да прецените възглавницата, обезвъздушете системата според процедурата на машината и проверете за навлизане на въздух от смукателната страна или ниско ниво на резервоара.
Ограничението се влияе от вискозитета на течността. Настройка, установена със студено масло, може да се държи различно, след като машината достигне работна температура. Пускането в експлоатация трябва да включва проверка на топъл цикъл, а не само тест при първо пускане.
При поръчка на хидравличен цилиндър по поръчка на производителя на цилиндъра трябва да бъдат изпратени следните данни:
- Ефективна подвижна маса
- Необходима скорост преди зоната на възглавниците
- Посока на натоварването при разгъване и прибиране
- Ход и налична дължина на възглавницата
- Работно и върхово налягане
- Тип хидравлична течност и температурен диапазон
- Дебит на помпата и разположение на клапаните
- Стил на монтаж и условия на подравняване
- Необходимо време за цикъл
- Независимо дали е необходимо омекотяване при удължаване, прибиране или и двете
Чертежът трябва да идентифицира местоположението на възглавницата, достъпа за регулиране, позицията на порта, монтажните размери и всеки механичен ограничител. „С възглавница“ не е пълна инженерна спецификация.
Ако машината е работила с повтарящ се удар в края на хода, проверете повече от уплътнението на цилиндъра. Проверка:
- Монтажни щифтове в края на пръта и в края на капачката
- Втулки и отвори за скоби
- Заварени монтажни скоби
- Механични крайни ограничители
- Връзки за маркучи и тръбни скоби
- Изправеност на пръта на цилиндъра и състояние на повърхността
- Следи от крайния капак около кухината на възглавницата
- Записи за температура и налягане на маслото
Твърдото спиране прехвърля енергия в цялата структура. Смяната на цилиндъра без коригиране на разхлабен щифт, неправилно подравнена скоба или неправилна настройка на клапана може само да премести повредата към следващия модул за смяна.
Някои машини се нуждаят от различно решение. Ако товарът трябва да спре в няколко позиции, външно пропорционално управление, хидравлично спиране или специална верига за управление на движението може да са по-подходящи. Ако цилиндърът се използва като структурен ограничител, може да се наложи препроектирането на механичния ограничител, вместо да се иска от възглавницата да поеме необичайно натоварване.
Правилният въпрос не е „Може ли възглавницата на цилиндъра да скрие удара?“ Това е „Къде трябва да се контролира движещата се енергия и как системата ще докаже, че се контролира последователно?“
Омекотяването на хидравличния цилиндър е малка част от цилиндъра, но се намира в точката, където движението се превръща в сила. Правилният дизайн започва с движеща се маса и скорост, след което продължава през геометрията на възглавницата, ограничаване на потока, защита на веригата, температура и центровка на машината.
За OEM или проект за подмяна, предоставете действителното натоварване, скорост, ход, налягане, масло и данни за монтаж. След това производителят на цилиндър може да прегледа изискването за възглавница като част от цялостния хидравличен възел, вместо да го третира като стандартна опция.
Ако вашият цилиндър се удари силно в края на хода, изпратете чертежа на цилиндъра, работното налягане, скоростта на потока, хода, скоростта на цикъла и кратко описание на натоварването. HCIC може да прегледа спецификацията на цилиндъра и условията на приложение, преди да бъде цитиран замяна или персонализиран дизайн.
