हाइड्रोलिक सिलेंडर के मॉडल को कैसे निर्धारित करें?

सिस्टम दबाव निर्धारित करें

दबाव चयन लोड (F), उपकरण प्रकार, उपलब्ध स्थान, और लागत पर निर्भर करता है। अपर्याप्त दबाव एक्ट्यूएटर के आकार को बढ़ाता है, सामग्री की बर्बादी करता है और स्थापना की लचीलापन को सीमित करता है, जबकि अत्यधिक दबाव सामग्री, सीलिंग, और सटीकता पर मांगों को बढ़ाता है, जिससे लागत बढ़ती है।
स्थिर उपकरण (जैसे, मशीन टूल्स) आमतौर पर लागत दक्षता के लिए कम दबाव का उपयोग करते हैं, जबकि मोबाइल मशीनरी (जैसे, खुदाई करने वाले) स्थान बचाने और शक्ति घनत्व बढ़ाने के लिए उच्च दबाव का चयन करते हैं।

विशिष्ट चयन के लिए, कृपया निम्नलिखित तालिका देखें:

लोड के अनुसार हाइड्रोलिक सिलेंडर के डिज़ाइन दबाव का चयन करें:

मेजबान प्रकार के अनुसार हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर के डिज़ाइन दबाव का चयन करें:

सिलेंडर व्यास D/रॉड व्यास का प्रारंभिक चयन

डिज़ाइन दबाव का चयन करने के बाद, यानी P ज्ञात है, और लोड आकार F भी ज्ञात है, सूत्र का उपयोग करके S, बल क्षेत्र प्राप्त किया जाता है, और फिर सिलेंडर व्यास को बल क्षेत्र के आधार पर गणना की जाती है:
थ्रस्ट F1 = A1×P1×β पुल F2 = A2×P2×β
A1: पुश साइड पिस्टन दबाव क्षेत्र सेमी², A1 = π/4D² = 0.785D²
A2: पुल साइड पिस्टन दबाव क्षेत्र सेमी², A2 = π/4 (D² - d²) = 0.785 (D² - d²)
D: हाइड्रोलिक सिलेंडर का आंतरिक व्यास, यानी पिस्टन व्यास सेमी
d: पिस्टन रॉड व्यास सेमी
P1: पुश साइड एक्शन दबाव kgf/cm²
P2: पुल साइड एक्शन दबाव kgf/cm²
β: लोड दर

नोट: 1. हाइड्रोलिक सिलेंडर का वास्तविक आउटपुट सैद्धांतिक आउटपुट से कम होता है। 2. लोड दर β मान छोटे जड़ता बल के मामले में 80% है और बड़े जड़ता बल के मामले में 60% है।

उदाहरण: यदि हाइड्रोलिक सिलेंडर आउटपुट 1000 किलोग्राम है और एक्ट्यूएटिंग दबाव 70kgf/cm² है, तो हाइड्रोलिक सिलेंडर का आंतरिक व्यास क्या है?

उत्तर: आउटपुट F = 1000kg, एक्ट्यूएटिंग दबाव P = 70kgf/cm², लोड फैक्टर β = 0.8, F1 = A1×P1×β, A1 = F1/(P1×β) = 1000/ (70×0.8)= 17.86cm², A1 = π/4D² = 0.785D², इसलिए D² = 17.86/0.785 = 22.75cm², D = √22.75 = 4.8cm = 48mm, इसलिए सिलेंडर का आंतरिक व्यास 50mm है।

आप निम्नलिखित तालिका से भी चयन कर सकते हैं:

चयन सिद्धांत के अनुसार:

1. मेजबान प्रकार के अनुसार हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर के डिज़ाइन दबाव का संदर्भ लें, सामान्यतः ≤21Mpa;
2. सिलेंडर का व्यास छोटा होना चाहिए ताकि लागत कम हो सके;
3. सिलेंडर के मानक आकार का चयन करें, सूत्र याद रखें: P = 4F/π D

फिर रॉड व्यास का चयन करें 

P ≤10Mpa, d = 0.5D

P = 12.5 ~ 20Mpa, d = 0.56D

P > 20Mpa, d = 0.71D

वैकल्पिक. हाइड्रोलिक सिलेंडर पिस्टन

स्ट्रोक का चयन करें 

उपकरण या डिवाइस सिस्टम के समग्र डिज़ाइन की आवश्यकताओं के अनुसार, स्थापना विधि और स्ट्रोक S निर्धारित करें। विशिष्ट निर्धारण सिद्धांत निम्नलिखित हैं

1. स्ट्रोक S = वास्तविक अधिकतम कार्य स्ट्रोक Smax + स्ट्रोक मार्जिन △S;

स्ट्रोक मार्जिन △S = स्ट्रोक मार्जिन △S1 + स्ट्रोक मार्जिन △S2 + स्ट्रोक मार्जिन △S3।

स्ट्रोक मार्जिन △S निर्धारित करने के सिद्धांत

सिस्टम डिज़ाइन के अनुसार माउंटिंग शैली और स्ट्रोक S निर्धारित करें:

S = Smax + △S (△S=△S1+△S2+△S3)

△S घटक:

△S1: निर्माण सहिष्णुता

△S2: प्रारंभिक स्थिति भत्ता

△S3: अंतिम स्थिति भत्ता

(बफर किए गए सिलेंडरों के लिए △S को न्यूनतम करें)

3. ओवर-लेंथ स्ट्रोक के लिए स्थिरता सत्यापित करें

4. न्यूनतम स्ट्रोक आवश्यकताओं को पूरा करें

स्थापना विधि का चयन करें

सिलेंडर की स्थापना विधि उस रूप को संदर्भित करती है जिसमें सिलेंडर उपकरण से जुड़ा होता है। स्थापना विधि निर्धारित होने के बाद, स्थापना आकार निर्धारित किया जाता है।

स्थापना विधि निर्धारित करने के सिद्धांत:

(1) फ्लैंज स्थापना (एंड फ्लैंज, मिडिल फ्लैंज, टेल फ्लैंज)

स्थिर हाइड्रोलिक सिलेंडर माउंटिंग उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां बल समर्थन केंद्र के साथ संरेखित होता है। माउंटिंग स्थिति (हेड/सेंटर/टेल) संपीड़न (धक्का) या तन्यता (खींच) तनाव पर निर्भर करती है: संपीड़न टेल/सेंटर फ्लैंज को प्राथमिकता देता है, तन्यता हेड/सेंटर फ्लैंज की सिफारिश करती है। अंतिम चयन को संरचनात्मक डिजाइन और लंबे स्ट्रोक संपीड़न मामलों में झुकने की स्थिरता दोनों पर विचार करना चाहिए।

वैकल्पिक. हाइड्रोलिक सिलेंडर फ्लैंज

(2) हिंग स्थापना

हाइड्रोलिक सिलेंडर माउंटिंग में टेल क्लेविस (सिंगल/डबल) और एंड/सेंटर/टेल ट्रूनियन प्रकार शामिल हैं, जो एक स्थिर प्लेन में वक्र पथ गति के लिए उपयुक्त हैं। कोणीय संचालन के लिए, टॉर्क लिंकज लीवर आर्म और पिवट कोण के अनुपात में होता है।

क) क्लेविस माउंटिंग (सिंगल/डबल क्लेविस, वेल्डेड सिंगल/डबल क्लेविस)

सिंगल क्लेविस माउंटिंग सबसे आम पिवोटिंग कॉन्फ़िगरेशन है, जो ±3° आर्क गति के लिए उपयुक्त है। गोलाकार बियरिंग्स का उपयोग किसी भी छोर पर किया जा सकता है (लोड सीमाओं पर ध्यान दें)। डबल क्लेविस पूर्ण-रेंज कोणीय गति की अनुमति देता है लेकिन लंबे स्ट्रोक थ्रस्ट अनुप्रयोगों के लिए एंटी-बकलिंग उपायों की आवश्यकता होती है।

ख) ट्रूनियन माउंटिंग (हेड/सेंटर/टेल)

सेंटर ट्रूनियन मानक है, जो वजन-संतुलित स्थिति को सक्षम करता है। ट्रूनियन पिन केवल कतरनी भार सहन करते हैं - झुकने वाले तनाव को कम करने के लिए कंधे के चेहरों के पास पूर्ण-लंबाई वाले बियरिंग ब्लॉक का उपयोग करें। टेल ट्रूनियन अनुप्रयोग डबल क्लेविस को दर्शाते हैं। हेड ट्रूनियन छोटे रॉड्स के लिए उपयुक्त है; ओवरहंग लोड को प्रबंधित करने के लिए स्ट्रोक को ≤5×बोर व्यास तक सीमित करें।

वैकल्पिक. हाइड्रोलिक सिलेंडर बेस

(3) ट्राइपॉड स्थापना (सामने और पीछे के ट्राइपॉड, बाएं और दाएं ट्राइपॉड, वेल्डिंग ट्राइपॉड)
फुट-माउंटेड सिलेंडर स्थिर प्रतिष्ठानों के लिए उपयुक्त हैं जहां माउंटिंग प्लेन सिलेंडर केंद्र रेखा से ऑफसेट होता है। यह विन्यास संचालन के दौरान एक टिपिंग मोमेंट उत्पन्न करता है। पिस्टन रॉड पर अत्यधिक साइड लोड को रोकने के लिए उचित संरचनात्मक एंकरिंग और लोड गाइडेंस महत्वपूर्ण हैं। एंड-फुट और साइड-फुट माउंटिंग वेरिएंट में उपलब्ध।

एंड बफर चयन

निम्नलिखित कार्य स्थितियों को दो-छोर बफर या एक-छोर बफर चुनने पर विचार करना चाहिए:

1. जब हाइड्रोलिक सिलेंडर पिस्टन पूरे स्ट्रोक में चलता है और इसकी प्रत्यावर्ती गति 100 मिमी/सेकंड से अधिक होती है, तो दो-छोर बफर का चयन किया जाना चाहिए।
2. जब हाइड्रोलिक सिलेंडर पिस्टन की एक-तरफा प्रत्यावर्ती गति 100 मिमी/सेकंड से अधिक होती है और स्ट्रोक के अंत तक चलती है, तो एक-छोर या दो-छोर बफर का चयन किया जाना चाहिए।
3. अन्य विशिष्ट कार्य स्थितियाँ।

पोर्ट प्रकार और व्यास का चयन

1. तेल पोर्ट प्रकार: आंतरिक थ्रेड प्रकार, फ्लैंज प्रकार और अन्य विशेष प्रकार। चयन प्रणाली में कनेक्टिंग पाइपलाइन की कनेक्शन विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है।
2. तेल पोर्ट व्यास चयन का सिद्धांत: उस स्थिति में कि प्रणाली और हाइड्रोलिक सिलेंडर के बीच कनेक्टिंग पाइपलाइन में माध्यम प्रवाह दर ज्ञात है, तेल पोर्ट के माध्यम से माध्यम प्रवाह दर आमतौर पर 5 मीटर/सेकंड से अधिक नहीं होती है। साथ ही, तेल पोर्ट व्यास निर्धारित करने के लिए प्रवाह दर अनुपात कारक पर ध्यान दें।

वाल्व के साथ हाइड्रोलिक सिलेंडर

1. दबाव बनाए रखना: स्लाइडिंग वाल्व प्रकार रिवर्सिंग वाल्व में गैप रिसाव होता है और केवल थोड़े समय के लिए दबाव बनाए रख सकता है। जब दबाव बनाए रखने की आवश्यकता होती है, तो तेल सर्किट में एक हाइड्रोलिक रूप से नियंत्रित एक-तरफा वाल्व जोड़ा जा सकता है, और तेल सर्किट के दबाव को लंबे समय तक बनाए रखने के लिए शंकु वाल्व बंद करने की कसावट का उपयोग किया जा सकता है।
2. "हाइड्रोलिक सिलेंडर का समर्थन": एक ऊर्ध्वाधर हाइड्रोलिक सिलेंडर में, स्लाइडिंग वाल्व और पाइप के रिसाव के कारण, पिस्टन और पिस्टन रॉड पिस्टन और पिस्टन रॉड के गुरुत्वाकर्षण के तहत नीचे की ओर स्लाइड कर सकते हैं। हाइड्रोलिक रूप से नियंत्रित एक-तरफा वाल्व को हाइड्रोलिक सिलेंडर के निचले कक्ष के तेल सर्किट से जोड़ने से हाइड्रोलिक सिलेंडर पिस्टन और स्लाइडर जैसे चलने वाले भागों को नीचे की ओर स्लाइड करने से रोका जा सकता है।
3. हाइड्रोलिक सिलेंडर को लॉक करना: जब रिवर्सिंग वाल्व मध्य स्थिति में होता है, तो दो हाइड्रोलिक रूप से नियंत्रित एक-तरफा वाल्व बंद होते हैं, जो हाइड्रोलिक सिलेंडर के दो कक्षों में तेल को कसकर सील कर सकते हैं। इस समय, पिस्टन बाहरी बल के कारण नहीं चल सकता।

वैकल्पिक हाइड्रोलिक सिलेंडर वाल्व ब्लॉक

स्थिति चयन के लिए विशिष्ट कार्य स्थितियाँ

(1) कार्यशील माध्यम

मानक माध्यम खनिज तेल है। अन्य माध्यमों के लिए, उनके प्रभाव को सील और सामग्री संगतता पर विचार करें। अनुशंसित: ISO VG 32/46 एंटी-वियर हाइड्रोलिक तेल। इष्टतम संचालन तापमान: 20-55°C (15°C से नीचे या 70°C से ऊपर संचालन निषिद्ध; आवश्यकतानुसार हीटर/कूलर का उपयोग करें)। तेल को हर 1-6 महीने में बदलें और टैंक की सफाई करें। तेल की स्वच्छता बनाए रखें ताकि फिल्टर जाम, शोर और पंप के पहनने को रोका जा सके।

(2) परिवेश या माध्यम तापमान

सामान्य कार्यशील माध्यम तापमान -20°C से +80°C है। यदि कार्यशील तापमान इससे अधिक हो जाता है, तो सीलिंग प्रणाली, विभिन्न घटकों की सामग्री गुणधर्म और शीतलन प्रणाली सेटिंग्स और अन्य स्थितियों पर ध्यान देना आवश्यक है।

(3) उच्च संचालन सटीकता

सर्वो या अन्य हाइड्रोलिक सिलेंडरों के लिए जिनकी निम्न प्रारंभिक दबाव आवश्यकताएँ हैं जैसे मध्यम और उच्च दबाव, सीलिंग प्रणाली, प्रत्येक घटक की सामग्री गुणधर्म और विस्तृत डिज़ाइन पर ध्यान देना आवश्यक है।

(4) शून्य रिसाव

विशिष्ट दबाव रखरखाव आवश्यकताओं वाले हाइड्रोलिक सिलेंडरों के लिए, सीलिंग प्रणाली, प्रत्येक घटक की सामग्री गुणधर्म और अन्य स्थितियों पर ध्यान देना आवश्यक है।

(5) कार्य दबाव और गति, कार्य स्थितियाँ जैसे:

a) मध्यम और निम्न दबाव प्रणाली, पिस्टन आवृत्ति गति ≥70-80mm/s

b) मध्यम और उच्च दबाव, उच्च दबाव प्रणाली, पिस्टन आवृत्ति गति ≥100-120mm/s, सीलिंग प्रणाली, प्रत्येक घटक की सामग्री गुणधर्म, कनेक्शन संरचना और मिलान सटीकता पर ध्यान देना आवश्यक है।

(6) उच्च-आवृत्ति कंपन कार्य वातावरण: इसके प्रभाव पर ध्यान देना आवश्यक है जैसे कि प्रत्येक घटक की सामग्री गुणधर्म, कनेक्शन संरचना और विस्तृत डिज़ाइन।

(7) निम्न तापमान बर्फ़ीला या दूषित कार्य वातावरण, कार्य स्थितियाँ जैसे:

a) उच्च धूल वातावरण;

b) जल स्प्रे, अम्लीय धुंध या नमक धुंध वातावरण।

सीलिंग प्रणाली, प्रत्येक घटक की सामग्री गुणधर्म, पिस्टन रॉड की सतह उपचार और उत्पाद की सुरक्षा पर ध्यान देना आवश्यक है।

सील गुणवत्ता का चयन

जैसा कि ऊपर उल्लेखित विशिष्ट कार्य स्थितियाँ और निर्दिष्ट गुणवत्ता आवश्यकताएँ हैं। हाइड्रोलिक सिलेंडर की सीलिंग प्रणाली की विफलता के परिणाम गंभीर होते हैं (जैसे सुरक्षा पर प्रभाव, बदलने में कठिनाई, बड़े आर्थिक नुकसान, आदि)। निर्यात के लिए हाइड्रोलिक सिलेंडर की सीलिंग प्रणाली जैसी विशेष आवश्यकताओं के लिए, यह अनुशंसा की जाती है कि निर्माता के पेशेवर इंजीनियर कार्य स्थितियों के आधार पर अच्छी इंटरचेंजेबिलिटी और आसान खरीद के साथ प्रसिद्ध सीलिंग गुणों का उपयोग करने की सिफारिश करें।

वैकल्पिक हाइड्रोलिक सिलेंडर सील

अन्य विशेषता विकल्प

निकास वाल्व

हाइड्रोलिक सिलेंडर की कार्य स्थिति के आधार पर, इसे सामान्यतः उस उच्चतम बिंदु पर सेट किया जाता है जहां हवा अंततः दो अंत कक्षों में जमा होती है। हवा के निकास के बाद, यह रेंगने को रोक सकता है, सील की रक्षा कर सकता है, और तेल के बिगड़ने को धीमा कर सकता है।

 रिसाव पोर्ट

एक कार्य वातावरण में जहां तेल रिसाव सख्ती से निषिद्ध है, हाइड्रोलिक सिलेंडर की लंबी स्ट्रोक या कुछ कार्य स्थितियों के कारण, तेल धूल रिंग के पीछे इसके आवृत्तिमान संचालन के दौरान जमा होता है। दीर्घकालिक संचालन के बाद रिसाव को रोकने के लिए, एक रिसाव पोर्ट उस स्थान पर सेट किया जाना चाहिए जहां तेल जमा होता है।

निष्कर्ष

सही हाइड्रोलिक सिलेंडर का चयन करने के लिए भार, दबाव, स्ट्रोक और पर्यावरणीय कारकों का संतुलन आवश्यक है। इन दिशानिर्देशों का पालन करके—बोर आकार से लेकर माउंटिंग कॉन्फ़िगरेशन तक—आप प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकते हैं, डाउनटाइम को कम कर सकते हैं, और सेवा जीवन को बढ़ा सकते हैं।