اگر ماشین آلات متحرک را اجرا می کنید - خواه یک تریلر تخلیه، یک لودر کشاورزی، یک بوم هوایی یا یک متراکم کننده زباله - احتمالاً این اتفاق را دیده اید:
یک سیلندر کاملاً جدید نصب می شود. فشار عملیاتی به خوبی در محدوده رتبه پمپ است. روغن هیدرولیک تمیز است. با این حال، ظرف چند صد چرخه، برف پاک کن میله ای در حال جویدن است، بوش غده در یک طرف تراشه می کند، و مایع هیدرولیک از کنار مهر و موم میله اولیه می چکد.
اولین غریزه اغلب سرزنش سازنده مهر و یا فرض بر این است که آبکاری بد کروم را در نظر بگیریم. اما هنگامی که سیلندر را خراب می کنید، علامت مشخص تقریباً همیشه یکسان است: سایش شدید در یک طرف بوش غده میله، همراه با سایش طرف مقابل روی حلقه سایش پیستون.
این یک افزایش فشار یا نقص مهر و موم نیست. این بار جانبی است - و در حرکت کامل، قاتل شماره یک سیلندرهای هیدرولیک است.
سیلندرهای هیدرولیک برای ارائه فشار و کشش خطی در امتداد محور مرکزی خود طراحی شده اند. آنها تیرهای پشتیبانی سازه ای نیستند. با این حال، در ماشین‌های دنیای واقعی، تغییرات هندسه، خم شدن شاسی، ناهماهنگی پین‌ها و بارهای ناهموار دائماً نیروهای جانبی را وارد می‌کنند.
واقعیت مکانیکی اینجاست:
1. دهانه یاتاقان در حالت کامل جمع می شود: هنگامی که میله سیلندر به طور کامل جمع می شود، فاصله بین یاتاقان پیستون و بوش غده جلو به حداکثر می رسد. سیلندر دارای پشتیبانی داخلی قوی است.
2. ضریب اهرمی: با حرکت سیلندر تا حد کامل، پیستون به غده جلویی نزدیکتر و نزدیکتر می شود. فاصله داخلی بین دو یاتاقان نگهدارنده (دهانه یاتاقان) بسیار کوتاه می شود، در حالی که بازوی لحظه ای خارجی (میله کشیده) بسیار طولانی می شود.
3. فشار تماس شدید: حتی یک نیروی جانبی متوسط 200 پوندی در چشم میله یک لحظه خمشی عظیم ایجاد می کند. با یک دهانه یاتاقان کوتاه، نیروهای واکنش داخلی بین میله و بوش غده می تواند به هزاران پوند در هر اینچ مربع افزایش یابد و لایه روغن روانکاری را خرد کرده و داغ کند.
لوله استاپ یک آستین داخلی فولادی یا آلومینیومی است که روی میله پیستون در داخل لوله سیلندر، بین پیستون و سر غده جلو قرار می گیرد.
از نظر فیزیکی از حرکت پیستون به سمت جلو به سمت جلو در حرکت کامل جلوگیری می کند.
با توقف پیستون چندین اینچ قبل از رسیدن به غده، لوله استاپ در حداقل دهانه یاتاقان قفل می شود.
بدون لوله توقف: یک سیلندر سکته مغزی 60 اینچی در حالت کامل ممکن است تنها 3 تا 4 اینچ بین بلبرینگ پیستون و غده باقی بماند.
با یک لوله توقف 6 اینچی: حداقل دهانه یاتاقان در امتداد کامل به 9 یا 10 اینچ افزایش می‌یابد و فشار تماس داخلی و خمیدگی میله را به بیش از نصف کاهش می‌دهد.
در هیدرولیک‌های صنعتی و متحرک استاندارد (با پیروی از دستورالعمل‌های مهندسی NFPA و ISO)، هر زمان که ضربه مؤثر از 40 اینچ (تقریباً 1000 میلی‌متر) فراتر رفت یا زمانی که سیلندر به‌صورت افقی با پایه‌های گیره یا پین کار می‌کند، اکیداً توصیه می‌شود که یک لوله متوقف شود.
دستورالعمل اندازه گیری پایه:
1. کمتر از 40 اینچ سکته مغزی: دهانه یاتاقان استاندارد معمولاً برای چرخه های متوسط کار کافی است، مشروط بر اینکه تراز درست باشد.
2. بیش از 40 اینچ سکته مغزی: به ازای هر 10 اینچ ضربه بیش از 40 اینچ، 1 اینچ لوله استاپ اضافه کنید.
اگر در حال طراحی یک ماشین جدید یا عیب یابی خرابی های فیلد هستید، از این چک لیست 4 مرحله ای استفاده کنید:
پایه‌های محکم پایی یا پایه‌های فلنجی نمی‌توانند هرگونه ناهماهنگی زاویه‌ای را تحمل کنند. اگر قاب دستگاه شما در حین کار خم می شود (به عنوان مثال، بدنه تخلیه تحت بار شن ناهموار می پیچد)، به پایه های یاتاقان کروی یا میله های چرخشی بروید. بلبرینگ‌های کروی اجازه می‌دهند 3 تا 5 درجه خود تراز شوند و از اتصال میله به غده جلوگیری می‌کنند.
یک میله باریک تحت فشار ستون قبل از اینکه کاملاً کمانش شود منحرف می شود. اگر انحراف بیش از 0.002 اینچ تا 0.005 اینچ در هر فوت ضربه باشد، لبه مهر و موم را مخدوش می کند. بالا بردن یک قطر میله استاندارد (به عنوان مثال از 1.50 اینچ به 1.75 اینچ یا 2.00 اینچ) به طور چشمگیری مدول مقطع و مقاومت در برابر خمش را افزایش می دهد.
هنگامی که بار جانبی از لایه روغن عبور می کند، تماس استاندارد فلز با فلز منجر به داغ شدن فوری می شود. حلقه های سایش کامپوزیتی با عیار بالا (مانند نایلون پر از شیشه، رزین فنولیک یا برنز فسفر) ضربه جانبی را جذب کرده و ریز ذرات را بدون بریدگی میله کرومی در خود جای می دهند.
در طول مونتاژ اولیه دستگاه، بررسی کنید که هر دو پایه نصب کاملاً موازی باشند. یک انحراف زاویه ای 1 میلی متری در یک دهانه پین 4 فوتی می تواند صدها پوند پیش بار جانبی پیوسته را حتی قبل از اینکه سیلندر هر باری را بلند کند ایجاد کند.
هنگام درخواست طراحی سیلندر هیدرولیک سفارشی یا بررسی جایگزینی برای برنامه های کاربردی با بار بالا، ارائه این جزئیات کلیدی تأیید مهندسی را سرعت می بخشد:
محیط عملیاتی و چرخه وظیفه: حداکثر فشار کاری (PSI/bar)، فرکانس چرخه، بارهای فشار/کشش.
نوع نصب و مراکز پین: ابعاد پین به پین جمع شده و کشیده شده، قطر پین، و اینکه آیا بلبرینگ های کروی مورد نیاز است یا خیر. نیروهای جانبی شناخته شده یا زاویه ای
ناهماهنگی: انتظارات انحراف قاب، بارهای باد یا نقاط لولای افست. علائم خرابی فعلی: در صورت تعویض یک سیلندر موجود، عکس‌های میله پیستون فرسوده، بوش غده و لبه‌های آب بند را به اشتراک بگذارید.
