سیلندرهای هیدرولیک قلب یک سیستم هیدرولیک هستند و مؤلفه های اصلی مسئول تبدیل انرژی هیدرولیک به نیروی مکانیکی هستند. کاویتاسیون ، به ویژه در زمینه سیلندرهای هیدرولیک ، به تشکیل و فروپاشی متعاقب آن حفره های پر از هوا یا بخار در مایع هیدرولیک اشاره دارد. این پدیده می تواند منجر به کاهش کارایی سیستم و آسیب به خود سیلندر هیدرولیک شود.
کاویتاسیون در سیلندرهای هیدرولیک مسئله مهمی است که در آن حفره های پر از بخار یا حباب در مایع هیدرولیک شکل می گیرد. این به طور معمول زمانی اتفاق می افتد که افت فشار قابل توجهی در زیر فشار بخار مایع وجود داشته باشد و منجر به جوش موضعی شود. چنین سناریوهایی معمولاً توسط نوسانات فشار ناگهانی ایجاد می شوند ، که در طول عملکرد عادی سیستم های هیدرولیک غیر معمول نیستند.
در هسته کاویتاسیون مفهوم پویایی فشار سیال است. هنگامی که کاهش سریع فشار وجود دارد ، مایع هیدرولیک به حالت بخار منتقل می شود و حباب ها را تشکیل می دهد. این حباب ها ذاتاً ناپایدار هستند و پس از تثبیت فشار ، مستعد فروپاشی هستند. فروپاشی این حباب ها یک واقعه پر انرژی است که می تواند آسیب قابل توجهی مانند گودال یا فرسایش به سطوح داخلی سیلندر هیدرولیک وارد کند.
کاویتاسیون در سیلندرهای هیدرولیک ، اگرچه مشابه پدیده موجود در پمپ ها و توربین ها است ، اما دارای ویژگی های مشخصی است. شرایط خاص که در آن کاویتاسیون در سیلندرهای هیدرولیک رخ می دهد و اثرات ناشی از آن ، روشهای متناسب برای تشخیص ، پیشگیری و مدیریت را ضروری می کند. این درک برای حفظ کارآیی و ماندگاری سیستم های هیدرولیک بسیار مهم است ، زیرا مکانیسم ها و پیامدهای کاویتاسیون می تواند با توجه به انواع دیگر تجهیزات هیدرولیک تفاوت چشمگیری داشته باشد.
کاویتاسیون در سیلندرهای هیدرولیک می تواند از چندین عامل مرتبط باشد که بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارد.
یک سیستم هیدرولیک که بهینه طراحی نشده است می تواند شرایطی را برای کاویتاسیون ایجاد کند. به عنوان مثال ، اندازه گیری نادرست یا تنظیمات فشار ناکافی می تواند منجر به افت فشار شدید شود و باعث تشکیل حباب های بخار در مایع می شود.
انفجار این حباب های کاویتاسیون نه تنها از نظر مکانیکی آسیب می بینند بلکه گرمای قابل توجهی نیز ایجاد می کنند. این انفجارها می توانند لحظه ای درجه حرارت را به میزان شدید ، گاهی اوقات به 5000 درجه فارنهایت افزایش دهند. علاوه بر این ، آسیب سطح ناشی از کاویتاسیون باعث افزایش اصطکاک در هنگام حرکت مایعات در این سطوح فرسایش یافته می شود. این افزایش اصطکاک منجر به تلفات کارایی در سیستم می شود و به تولید گرما بیشتر کمک می کند. در نتیجه ، وجود گرمای بیش از حد در یک سیستم هیدرولیک می تواند یک شاخص قوی برای مشکلات کاویتاسیون مداوم باشد.
ویسکوزیته مایع هیدرولیک در بروز کاویتاسیون بسیار مهم است. سیال که برای شرایط عملیاتی سیستم بسیار ضخیم یا خیلی نازک است می تواند به کاویتاسیون کمک کند. به طور مشابه ، نوسانات دما قابل توجهی می تواند ویسکوزیته مایع را تغییر دهد ، و این امر مستعد ابتلا به تبخیر تحت تغییر فشار است.
نگهداری منظم برای سلامت سیستم های هیدرولیک ضروری است. غفلت از نگهداری می تواند منجر به سایش و پارگی مؤلفه هایی مانند مهر و موم و دریچه ها شود و منجر به توزیع فشار ناهموار و شکل گیری بعدی حفره ها شود. علاوه بر این ، وجود آلاینده ها در مایع ، به دلیل نگهداری ناکافی ، می تواند روند کاویتاسیون را بدتر کند.
درک جامع از این عوامل برای مدیریت فعال سیستم های هیدرولیک بسیار مهم است و به جلوگیری از کاویتاسیون و اطمینان از عملکرد کارآمد آنها کمک می کند.
در سیستم های هیدرولیک ، تشخیص زودرس کاویتاسیون برای جلوگیری از آسیب های اساسی مهم است. درک و شناخت علائم کاویتاسیون می تواند نگهداری روتین را آسانتر کند و نیاز به تعمیر عمده سیستم را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
یکی از شاخص های اصلی کاویتاسیون در سیلندرهای هیدرولیک صداهای غیرمعمول است که از سیستم ناشی می شود. اینها صداهای عملیاتی معمولی نیستند بلکه صدای تند و تیز یا ضرب و شتم هستند ، که نشانگر انفجار حباب های هوا است. این سیگنال شنیدنی اغلب اولین علامت هشدار دهنده است که یک تکنسین متوجه آن خواهد شد و نیاز به یک بازرسی نزدیک را نشان می دهد.
پس از بازرسی جسمی ، کاویتاسیون علائم غیرقابل توصیف از حضور خود را به همراه دارد. گودبرداری و فرسایش روی سطوح سیلندرها ، به ویژه در دیوارهای داخلی یا پیستون ، شاخص های مشخصه هستند. این علائم فقط خراش های سطحی نیستند. آنها تورفتگی های عمیق و نامنظم ناشی از فروپاشی نیرویی حباب های بخار در مایع هستند. شناخت زودهنگام این علائم می تواند از بدتر شدن آسیب به مرور زمان جلوگیری کند.
عملکرد عملیاتی همچنین بینش کلیدی در مورد کاویتاسیون را ارائه می دهد. کاهش کارآیی سیستم ، حرکات غیرقابل پیش بینی یا تغییرات غیر قابل توضیح در نیرو می تواند همه موضوعات اساسی را نشان دهد. کاویتاسیون جریان صاف و فشار مایع هیدرولیک را مختل می کند و منجر به این ناسازگاری ها می شود. معیارهای عملکردی که از نزدیک نظارت می کنند می توانند در مرحله اولیه به تشخیص کاویتاسیون کمک کنند.
شناسایی به موقع این علائم بسیار مهم است. شناخت و پرداختن سریع آنها می تواند زمان و منابع مورد نیاز برای نگهداری و ترمیم سیستم های هیدرولیک را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
