Новини от индустрията

Скорост на хидравличния цилиндър и време на цикъл: Как OEM купувачите съпоставят потока с движението

I. Защо скоростта на цилиндъра се превръща в проблем на OEM

Хидравличният цилиндър може да има правилния отвор, ход и теоретична сила, но въпреки това да не отговаря на производствените изисквания на машината, тъй като наличният поток не е достатъчен за целевото движение. Резултатът е познат на производителите на оборудване: повдигане, което отнема твърде много време, цикъл на изтласкване, който пропуска тактовото време, или обратен ход, който се държи различно от удължаването.

Първото изчисление за скрининг е лесно. Калкулаторът на скоростта на хидравличния цилиндър може да свърже потока на маслото с ефективната площ на камерата, докато оценката на времето за цикъл на хидравличен цилиндър свързва скоростта с хода. Но истинската машина също така добавя ограничения на клапаните, загуби в маркуча, промени в налягането, вариация на натоварването, зона от страната на пръта, настройки за управление и умишлено забавяне в края на движението.

Това ръководство обяснява пътя на изчисление, който OEM купувачът може да използва, преди да поиска оферта за цилиндър, помпа или захранващ блок. Това умишлено е ръководство на системно ниво. Цилиндърът не трябва да се избира само по скорост.

II. Четирите входа за изчисление при първо преминаване

2.1 Зона на отвора

Отворът определя пълната площ на буталото, използвана по време на удължаване, когато маслото влезе в края на капачката. За кръгло бутало:

Aотворете= π × D2÷ 4

По-голям отвор се нуждае от повече масло, за да се движи със същата скорост. Може да осигури повече сила при дадено налягане, но също така увеличава изискването за поток за целева скорост.

2.2 Пръстеновидна зона от страната на пръта

По време на прибиране прътът заема част от зоната на отвора. Ефективната площ от страната на пръта е:

Aстрана на пръта= Аотворете− Апрът

2.3 Инсулт

Ходът определя разстоянието, което буталото трябва да измине. Той също така определя обема на маслото, необходимо за едно движение на удължаване или прибиране. Дългият ход може да създаде голямо търсене на обем и поток, дори когато целевата линейна скорост изглежда скромна.

2.4 Наличен дебит

Използвайте потока, който може да достигне до цилиндъра по време на съответното движение на машината. Дебитът на табелката на помпата не винаги е идентичен с полезния поток в цилиндъра. Отворите на клапаните, диаметърът на маркуча, фитингите, филтрите, контролите с компенсация на налягането, споделянето с други задвижващи механизми и скоростта на двигателя могат да променят потока, наличен в цилиндъра.

III. Формули за скоростта на хидравличния цилиндър

За последователни единици основната връзка на скоростта е:

v= Q ÷ A

където:
  1. V---- е скоростта на цилиндъра.
  2. Q--- е обемен поток, достигащ камерата.
  3. A---- е ефективната площ на камерата.

3.1 За изчисление на разширение:

vразширяване= Q ÷ Aотворете

3.2 За изчисление на прибиране:

vприбиране= Q ÷ Aстрана на пръта

Преобразуването на единица трябва да се извърши правилно. Ако площта е в квадратни инчове и потокът е в галони в минута, преобразувайте галони в минута в кубични инчове в секунда, преди да изчислите инчове в секунда. Един американски галон съдържа 231 кубични инча, така че:

Q в3/s = Q инча3/min ÷ 60 = GPM × 231 ÷ 60

При метрична работа използвайте кубични метри в секунда и квадратни метри или литри в минута със съответстващо преобразуване. Не смесвайте базираната на инчове площ с литри в минута, без първо да конвертирате единиците.

IV. Време на цикъл от ход и скорост

Hydraulic cylinder flow path and effective chamber area for speed calculation

След като се оцени скоростта на цилиндъра, времето за еднопосочно движение е:

t = L ÷ v

където:

  • t---- е времето за еднопосочно движение.
  • L--- е действителният ход на цилиндъра.
  • v--- е средната скорост на цилиндъра.

За прост цикъл на удължаване и прибиране:

tцикъл= tразширяване+ tприбиране+ tконтрол

t_контролвключва превключване на клапана, ускорение, забавяне, задържане, задействане на товара и всеки период на изчакване, вграден в последователността на машината. Не е безопасно да се приеме, че един пълен цикъл е просто два пъти времето за удължаване.

V. Работен пример само за проверка

Да приемем, че еднопрътов цилиндър има:

  • 4-инчов отвор
  • 2-инчов прът
  • 24-инчов ход
  • 12 GPM поток, достъпен за активната камера

5.1 Площта на отвора е приблизително:

Aотворете= π × 42÷ 4 ≈ 12,57 инча2

5.2 Площта на пръта е приблизително:

Aпрът= π × 22÷ 4 ≈ 3,14 инча2

5.3 Следователно пръстеновидната площ от страната на пръта е приблизително:

Aстрана на пръта≈ 12,57 − 3,14 = 9,43 инча2

5.4 Преобразуване на наличния поток:

Q = 12 × 231 ÷ 60 ≈ 46,2 инча3/s

5.5 Идеалните скорости на скрининг са:

vразширяване≈ 46.2 ÷ 12.57 ≈ 3.68 in/s
vприбиране≈ 46.2 ÷ 9.43 ≈ 4.90 in/s

5.6 Идеалните еднопосочни времена за 24-инчов удар са:

tразширяване≈ 24 ÷ 3,68 ≈ 6,5 s
tприбиране≈ 24 ÷ 4,90 ≈ 4,9 s

Това са теоретични скрининг стойности. Действителното време на машината може да е по-дълго поради вариация на работния обем на помпата, управление на клапана, загуби на налягане, условия на натоварване, ограничения на маркуча, омекотяване, течове и програмирано задържане. Примерът не представлява рейтинг или гарантирано време на цикъл за HCIC продукт.

VI. Защо удължаването и прибирането се държат различно

6.1 Ефективните зони са различни

Еднопрътовият цилиндър използва площта с пълен отвор от едната страна и пръстеновидната зона от другата. При равен поток по-малката площ от страната на пръта произвежда по-висока теоретична скорост. При еднакво налягане той произвежда по-ниска теоретична сила от страната с пълен отвор.

Ето защо OEM купувачите трябва да изискват отделни стойности за удължаване и прибиране, вместо да искат само „скорост на цилиндъра“.

6.2 Веригата може да не изпраща равен поток

Насочващият вентил може да измерва двете посоки по различен начин. Вентилите за противовес, контролите на потока, вериги за измерване на натоварването, ограниченията на връщането и обратното налягане могат да променят реалното движение. Изчислението на скоростта на цилиндъра трябва да идентифицира дали стойността на потока е поток на помпата, поток на изхода на клапана или измерен поток на порта на цилиндъра.

6.3 Натоварването се променя по време на удара

Повдигащата връзка може да се движи през различни механични ъгли. Компактор или ежектор може да срещне променящо се съпротивление. Грайферът може да ускори, да влезе в контакт с материала и след това да се задържи срещу товар. Тези събития влияят на налягането и могат да накарат системата за управление да намали потока или да влезе в защитено работно състояние.

6.4 Контролът в края на хода променя средната скорост

Възглавница, вентил за контрол на потока или електронна рампа могат да намалят скоростта близо до края на пътуването. Това може да предпази цилиндъра и машината, но означава, че средното време на цикъла не се изчислява само от неамортизираната скорост на средния ход. Проектантът трябва да раздели бързото движение, контролираното забавяне и времето на престой, когато целта за време на цикъл е важна.

VII. Как да съчетаем цилиндър с помпа или HPU

Hydraulic cylinder, HPU and valve block review for cycle-time matching

Полезен преглед на размера работи обратно от изискването на машината:

1. Определете необходимото движение:Запишете ход, целево време за удължаване, целево време за прибиране и общо време на цикъла.

2. Изчислете двете ефективни площи:Използвайте зоната на отвора за посоката на целия отвор и пръстеновидната зона за страната на пръта.

3. Изчислете необходимия поток:Пренаредете v = Q ÷ A на Q = v × A, след което преобразувайте резултата в избраната система от единици.

4. Проверете силата при същото работно състояние:Потокът контролира скоростта; налягане и теоретична сила за контрол на ефективната площ.

5. Прегледайте работата на помпата:Потвърдете, че помпата може да осигури необходимия поток при налягането, изисквано от товара.

6. Проверете споделените функции:Определете дали друг задвижващ механизъм, вентил или функция за охлаждане използва същия поток на помпата.

7. Преглед на размера на линията:Ограниченията на маркучите и портовете могат да намалят наличния поток и да увеличат генерирането на топлина.

8. Поведение на възвратния клапан и възглавницата: Потвърдете, че вентилът може да измерва необходимия поток и че възглавницата е подходяща за натоварването и скоростта.

9. Измерете времето на реалния цикъл:Тествайте отделно удължаване и прибиране при представително натоварване и температура.

10. Потвърдете окончателния дизайн:Прегледайте цилиндъра, HPU, клапана, маркуча и структурата като една система преди пускане.

VIII. Въпроси на купувача, които подобряват скоростната оферта

Преди да поискате оферта, подгответе отговори на следните въпроси:

  • Какъв е необходимият ход във всяка посока?
  • Какви са целевите времена за удължаване и прибиране?
  • Целевото време измерено ли е без натоварване, работно натоварване или максимално натоварване?
  • Какъв поток има в порта на цилиндъра?
  • Споделена ли е помпата с друга функция?
  • Какво налягане се измерва по време на движение?
  • Машината изисква ли контролирано забавяне или възглавница?
  • Какви са размерите на отвора, пръта и монтажа?
  • Какви са дължината на маркуча, размерът на порта и типът на клапана?
  • Какви температура, течност и външни условия се прилагат?
  • Дали целта е повтарящ се производствен цикъл или случайно движение?

Тези подробности помагат да се отдели проблем с цилиндъра от HPU, клапан, маркуч, управление или проблем с механична последователност.

IX. Често срещани грешки при избор на скорост

Използване на потока на помпата като поток на цилиндър

Помпата може да осигурява няколко функции и дебитът може да се променя в зависимост от скоростта на двигателя или контролната логика. Използвайте наличния поток по време на действителното движение на цилиндъра.

Изчислява се само скоростта на разширение

Прибирането използва различна област в еднопрътов цилиндър. Дизайн, който преминава изчислението на разширението, все още може да пропусне изискването за време за връщане.

Игнориране на контролирания краен ход

Омекотяването и управлението на рампата са част от цикъла. Те трябва да бъдат включени, когато купувачът има стриктна цел за производствено време.

Избор на по-голям отвор за решаване на всеки проблем

По-големият отвор може да увеличи силата, но също така увеличава обема на маслото и търсенето на поток. Ако помпата не се смени, цилиндърът може да се движи по-бавно.

Третиране на средна цел като гарантиран резултат

Теоретичната формула не отчита всеки спад на налягането, промяна на натоварването или контролно действие. Окончателното решение за времето на цикъла изисква тестване или преглед от производителя въз основа на пълните данни на машината.

X. Заключение

Изчисляването на скоростта на хидравличния цилиндър и времето за цикъл на хидравличния цилиндър зависят не само от дебита на помпата. Площта на отвора, областта от страната на пръта, ходът, поведението на клапана, състоянието на налягането, ограниченията на маркуча, промените в натоварването и контролът в края на хода влияят на резултата.

За OEM купувач най-полезната заявка не е просто „предложете бърз цилиндър“. Осигурете целевото време за удължаване и прибиране, наличния поток в цилиндъра, налягане под товар, ход, геометрия на монтаж и последователност на машината. След това HCIC може да прегледа дали цилиндърът и хидравличният агрегат са оразмерени като цялостна система за движение.

XI. Относно HCIC

HCIC, известен също като Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., разработва и произвежда хидравлични цилиндри, хидравлични агрегати и свързани хидравлични компоненти за превозни средства, обработка на отпадъци, строителство и промишлено оборудване. Крайната пригодност трябва да се провери спрямо цялостния дизайн на машината и приложимите изисквания за безопасност

hydraulic cylinder

Изпратете запитване


X
Ние използваме бисквитки, за да ви предложим по-добро сърфиране, да анализираме трафика на сайта и да персонализираме съдържанието. Използвайки този сайт, вие се съгласявате с използването на бисквитки от наша страна. Политика за поверителност
Отхвърляне Приеми