Hidrolik silindirin modelini nasıl belirlenir?

Sistem basıncını belirleyin

Basınç seçimi yük (F), ekipman tipi, mevcut alan ve maliyete bağlıdır. Yetersiz basınç, aktüatör boyutunu artırarak malzeme israfına ve kurulum esnekliğinin sınırlanmasına neden olurken, aşırı basınç malzeme, sızdırmazlık ve hassasiyet taleplerini artırarak maliyetleri yükseltir.
Sabit ekipmanlar (örneğin, takım tezgahları) genellikle maliyet etkinliği için daha düşük basınç kullanırken, mobil makineler (örneğin, ekskavatörler) alan tasarrufu ve güç yoğunluğunu artırmak için daha yüksek basınç tercih eder.

Spesifik seçim için lütfen aşağıdaki tabloya bakın:

Hidrolik silindirin tasarım basıncını yüke göre seçin:

Ana makine tipine göre hidrolik aktüatörün tasarım basıncını seçin:

Silindir Çapı D/Çubuk Çapının İlk Seçimi

Tasarım basıncı seçildikten sonra, yani P bilindiğinde ve yük büyüklüğü F de bilindiğinde, formül kullanılarak S, kuvvet alanı elde edilir ve ardından silindir çapı kuvvet alanına göre hesaplanır:
İtme F1 = A1×P1×β Çekme F2 = A2×P2×β
A1: İtme tarafı piston basınç alanı cm², A1 = π/4D² = 0.785D²
A2: Çekme tarafı piston basınç alanı cm², A2 = π/4 (D² - d²) = 0.785 (D² - d²)
D: Hidrolik silindir iç çapı, yani piston çapı cm
d: Piston çubuğu çapı cm
P1: İtme tarafı hareket basıncı kgf/cm²
P2: Çekme tarafı hareket basıncı kgf/cm²
β: Yük oranı

Not: 1. Hidrolik silindirin gerçek çıkışı teorik çıkıştan daha düşüktür. 2. Yük oranı β değeri, küçük atalet kuvveti durumunda %80 ve büyük atalet kuvveti durumunda %60'tır.

Örnek: Hidrolik silindir çıkışı 1000 kg ve hareket basıncı 70kgf/cm² ise, hidrolik silindirin iç çapı nedir?

Cevap: Çıkış F = 1000kg, hareket basıncı P = 70kgf/cm², yük faktörü β = 0.8, F1 = A1×P1×β, A1 = F1/(P1×β) = 1000/ (70×0.8)= 17.86cm², A1 = π/4D² = 0.785D², bu nedenle D² = 17.86/0.785 = 22.75cm², D = √22.75 = 4.8cm = 48mm, bu nedenle silindirin iç çapı 50mm'dir.

Aşağıdaki tablodan da seçim yapabilirsiniz:

Seçim ilkesine göre:

1. Ana makine tipine göre hidrolik aktüatörün tasarım basıncına bakın, genellikle ≤21Mpa;
2. Silindir çapı maliyetleri azaltmak için küçük olmalıdır;
3. Silindirin standart boyutunu seçin, formülü hatırlayın: P = 4F/π D

Ardından çubuk çapını seçin 

P ≤10Mpa, d = 0.5D

P = 12.5 ~ 20Mpa, d = 0.56D

P > 20Mpa, d = 0.71D

alt. Hidrolik Silindir Piston

Strok Seçimi 

Ekipman veya cihaz sisteminin genel tasarım gereksinimlerine göre, montaj yöntemi ve strok S'yi belirleyin. Belirleme ilkeleri aşağıdaki gibidir

1. Strok S = gerçek maksimum çalışma stroku Smax + strok payı △S;

Strok payı △S = strok payı △S1 + strok payı △S2 + strok payı △S3.

Strok payını belirleme ilkeleri △S

Sistem tasarımına göre montaj tarzını ve strok S'yi belirleyin:

S = Smax + △S (△S=△S1+△S2+△S3)

△S bileşenleri:

△S1: Üretim toleransı

△S2: Başlangıç pozisyonu payı

△S3: Son pozisyon payı

(Tamponlu silindirler için △S'yi en aza indirin)

3. Aşırı uzunluk strokları için kararlılığı doğrulayın

4. Minimum strok gereksinimlerini karşılayın

Montaj Yöntemini Seçin

Silindirin montaj yöntemi, silindirin ekipmana bağlanma şekline atıfta bulunur. Montaj yöntemi belirlendikten sonra, montaj boyutu belirlenir.

Montaj yöntemini belirleme ilkeleri:

(1) Flanş montajı (uç flanşı, orta flanş, kuyruk flanşı)

Sabit hidrolik silindir montajı, kuvvetin destek merkezi ile hizalandığı uygulamalar için uygundur. Montaj pozisyonu (baş/orta/kuyruk), basma (itme) veya çekme (çekme) gerilimine bağlıdır: basma, kuyruk/orta flanşı tercih eder, çekme baş/orta flanşı önerir. Nihai seçim, hem yapısal tasarımı hem de uzun strok basma durumlarında eğilme kararlılığını dikkate almalıdır.

alt. Hidrolik Silindir Flanşı

(2) Menteşe montajı

Hidrolik silindir montajı, sabit bir düzlemde kavisli yol hareketi için uygun olan kuyruk mafsalı (tek/çift) ve uç/orta/kuyruk mafsalı tiplerini içerir. Açısal işlemler için tork, bağlantı kolu ve pivot açısına orantılıdır.

a) Mafsal Montajı (Tek/Çift Mafsal, Kaynaklı Tek/Çift Mafsal)

Tek mafsal montajı, ±3° yay hareketi için en yaygın döner konfigürasyondur. Her iki uçta da küresel yataklar kullanılabilir (yük sınırlarına dikkat edin). Çift mafsal, tam kapsamlı açısal hareket sağlar ancak uzun strok itme uygulamaları için anti-bükülme önlemleri gerektirir.

b) Mafsal Montajı (Baş/Orta/Kuyruk)

Orta mafsal standarttır ve ağırlık dengeli konumlandırmayı sağlar. Mafsal pimleri yalnızca kesme yüklerine dayanır - eğilme gerilimini en aza indirmek için omuz yüzlerine yakın tam uzunlukta yatak blokları kullanın. Kuyruk mafsalı uygulamaları çift mafsalı yansıtır. Baş mafsalı daha küçük çubuklar için uygundur; aşırı yükleri yönetmek için stroku ≤5×delik çapı ile sınırlayın.

alt. Hidrolik Silindir Tabanı

(3) Üçayak kurulumu (ön ve arka üçayaklar, sol ve sağ üçayaklar, kaynak üçayaklar)
Ayak montajlı silindirler, montaj düzleminin silindir merkez hattından kaydırıldığı sabit kurulumlar için uygundur. Bu yapılandırma, operasyon sırasında bir devrilme momenti oluşturur. Piston çubuğuna aşırı yan yükleri önlemek için uygun yapısal sabitleme ve yük kılavuzu kritiktir. Uç ayak ve yan ayak montajı varyantları mevcuttur.

Uç Tampon Seçimi

Aşağıdaki çalışma koşulları iki uçlu tampon veya tek uçlu tampon seçimini düşünmelidir:

1. Hidrolik silindir pistonu tüm strok boyunca çalıştığında ve ileri geri hızı 100mm/s'den büyük olduğunda, iki uçlu tampon seçilmelidir.
2. Hidrolik silindir pistonu, tek yönlü ileri geri hızı 100mm/s'den büyük olduğunda ve strokun sonuna kadar çalıştığında, tek uçlu veya iki uçlu tampon seçilmelidir.
3. Diğer özel çalışma koşulları.

Port Tipi ve Çapının Seçimi

1. Yağ portu tipi: iç dişli tipi, flanş tipi ve diğer özel tipler. Seçim, sistemdeki bağlantı hattının bağlantı yöntemine göre belirlenir.
2. Yağ portu çapı seçimi ilkesi: Sistem ile hidrolik silindir arasındaki bağlantı hattındaki ortam akış hızı bilindiği koşulda, yağ portundan geçen ortam akış hızı genellikle 5m/s'yi geçmez. Aynı zamanda, yağ portu çapını belirlemek için akış hızı oranı faktörüne dikkat edin.

Valfli Hidrolik Silindir

1. Basıncı koruma: Kayar valf tipi yön değiştirme valfleri boşluk sızıntısına sahiptir ve yalnızca kısa süreli basınç koruyabilir. Basıncı koruma gereksinimi olduğunda, yağ devresine hidrolik kontrollü tek yönlü bir valf eklenebilir ve konik valf kapanışının sıkılığı, yağ devresinin basıncını uzun süre korumak için kullanılabilir.
2. "Destek" hidrolik silindiri: Dikey bir hidrolik silindirde, kayar valf ve borunun sızıntısı nedeniyle, piston ve piston çubuğu, piston ve piston çubuğunun ağırlığı altında aşağı kayabilir. Hidrolik silindirin alt odasının yağ devresine hidrolik kontrollü tek yönlü bir valf bağlamak, hidrolik silindir pistonu ve kaydırıcı gibi hareketli parçaların aşağı kaymasını önleyebilir.
3. Hidrolik silindiri kilitleme: Yön değiştirme valfi orta pozisyonda olduğunda, iki hidrolik kontrollü tek yönlü valf kapalıdır ve hidrolik silindirin iki odasındaki yağı sıkıca mühürleyebilir. Bu durumda, piston dış kuvvet nedeniyle hareket edemez.

alt. Hidrolik Silindir Vana Bloğu

Koşul Seçimi İçin Belirli Çalışma Koşulları

(1) Çalışma Ortamı

Standart ortam mineral yağıdır. Diğer ortamlar için, contalar ve malzeme uyumluluğu üzerindeki etkilerini göz önünde bulundurun. Önerilen: ISO VG 32/46 aşınma önleyici hidrolik yağı. Optimal çalışma sıcaklığı: 20-55°C (15°C'nin altında veya 70°C'nin üzerinde çalıştırma yasaktır; gerektiğinde ısıtıcılar/soğutucular kullanın). Yağı her 1-6 ayda bir değiştirin ve tank temizliği yapın. Filtre tıkanıklığını, gürültüyü ve pompa aşınmasını önlemek için yağ temizliğini koruyun.

(2) Ortam veya Ortam Sıcaklığı

Normal çalışma ortamı sıcaklığı -20°C ile +80°C arasındadır. Çalışma sıcaklığı bunu aşarsa, sızdırmazlık sistemi, çeşitli bileşenlerin malzeme özellikleri ve soğutma sistemi ayarları ve diğer koşullar üzerindeki etkilerine dikkat edilmelidir.

(3) Yüksek Çalışma Hassasiyeti

Orta ve yüksek basınç gibi düşük başlangıç basıncı gereksinimleri olan servo veya diğer hidrolik silindirler için, sızdırmazlık sistemi, her bir bileşenin malzeme özellikleri ve detaylı tasarım üzerindeki etkisine dikkat edilmelidir.

(4) Sıfır Sızıntı

Belirli basınç koruma gereksinimleri olan hidrolik silindirler için, sızdırmazlık sistemi, her bir bileşenin malzeme özellikleri ve diğer koşullar üzerindeki etkisine dikkat edilmelidir.

(5) Çalışma Basıncı ve Hızı, Çalışma Koşulları gibi:

a) Orta ve düşük basınç sistemi, piston ileri geri hareket hızı ≥70-80mm/s

b) Orta ve yüksek basınç, yüksek basınç sistemi, piston ileri geri hareket hızı ≥100-120mm/s, sızdırmazlık sistemi, her bir bileşenin malzeme özellikleri, bağlantı yapısı ve eşleşme doğruluğu üzerindeki etkiye dikkat edilmelidir.

(6) Yüksek frekanslı titreşim çalışma ortamı: her bir bileşenin malzeme özellikleri, bağlantı yapısı ve detaylı tasarım gibi faktörler üzerindeki etkisine dikkat edilmelidir.

(7) Düşük sıcaklık buzlanması veya kirli çalışma ortamı, çalışma koşulları gibi:

a) Yüksek toz ortamı;

b) Su püskürtme, asit sisi veya tuz sisi ortamı.

Sızdırmazlık sistemi, her bir bileşenin malzeme özellikleri, piston çubuğunun yüzey işlemi ve ürünün korunması üzerindeki etkisine dikkat edilmelidir.

Conta Kalitesinin Seçimi

Yukarıda belirtilen belirli çalışma koşulları ve belirtilen kalite gereksinimleri vardır. Hidrolik silindirin sızdırmazlık sisteminin arızalanmasının sonuçları ciddidir (örneğin güvenliği etkilemek, değiştirilmesi zor, büyük ekonomik kayıplar vb.). İhracat için hidrolik silindirin sızdırmazlık sistemi gibi özel gereksinimler için, üreticinin profesyonel mühendislerinin, çalışma koşullarına dayalı olarak iyi bilinen, iyi değiştirilebilirlik ve kolay tedarik edilebilirlik özelliklerine sahip sızdırmazlık kalitelerinin kullanılmasını önermesi tavsiye edilir.

alt. Hidrolik Silindir Contası

Diğer Özellik Seçenekleri

Egzoz Valfi

Hidrolik silindirin çalışma pozisyonuna bağlı olarak, genellikle hava sonunda iki uç odasında biriktiği en yüksek noktada ayarlanır. Hava boşaltıldıktan sonra, sürünmeyi önleyebilir, contayı koruyabilir ve yağın bozulmasını yavaşlatabilir.

 Sızıntı Portu

Yağ sızıntısının kesinlikle yasak olduğu bir çalışma ortamında, hidrolik silindirin uzun stroku veya belirli çalışma koşulları nedeniyle, toz halkasının arkasında yağ birikir. Uzun süreli çalışmadan sonra sızıntıyı önlemek için, yağın biriktiği yere bir sızıntı portu yerleştirilmelidir.

Sonuç

Doğru hidrolik silindiri seçmek, yük, basınç, strok ve çevresel faktörleri dengelemeyi gerektirir. Bu kılavuzları takip ederek—delik boyutlandırmadan montaj konfigürasyonlarına kadar—performansı optimize edebilir, arıza süresini azaltabilir ve hizmet ömrünü uzatabilirsiniz.