En hydraulcylinder kan ha rätt hål, slaglängd och teoretisk kraft men ändå inte klara maskinens produktionskrav eftersom det tillgängliga flödet inte räcker för målrörelsen. Resultatet är bekant för utrustningsbyggare: ett lyft som tar för lång tid, en tryckcykel som missar takttiden eller ett returslag som beter sig annorlunda än förlängning.
Den första screeningberäkningen är enkel. En hydraulisk cylinderhastighetskalkylator kan relatera oljeflöde till effektiv kammararea, medan en hydraulcylindercykeltidsuppskattning kopplar samman hastighet med slag. Men den riktiga maskinen lägger också till ventilbegränsningar, slangförluster, tryckförändringar, belastningsvariationer, stavsidans area, kontrollinställningar och avsiktlig retardation nära slutet av färden.
Den här guiden förklarar beräkningsvägen en OEM-köpare kan använda innan de begär en offert för cylinder, pump eller kraftenhet. Det är avsiktligt en guide på systemnivå. En cylinder bör inte väljas enbart utifrån hastighet.
Hålet bestämmer hela kolvarean som används under förlängning när olja kommer in i lockets ände. För en cirkulär kolv:
Ett större hål behöver mer oljevolym för att röra sig med samma hastighet. Det kan ge mer kraft vid ett givet tryck, men det ökar också flödeskravet för en målhastighet.
Under indragning upptar stången en del av hålområdet. Det effektiva området på stavsidan är:
Slag bestämmer avståndet som kolven måste färdas. Den bestämmer också oljevolymen som krävs för en förlängnings- eller indragningsrörelse. Ett långt slag kan skapa ett stort volym- och flödesbehov även när den linjära målhastigheten verkar blygsam.
Använd flödet som kan nå cylindern under den aktuella maskinrörelsen. Pumpnamnskyltens flöde är inte alltid identiskt med användbart cylinderflöde. Ventilöppningar, slangdiameter, kopplingar, filter, tryckkompenserade kontroller, delning med andra ställdon och motorvarvtal kan ändra det tillgängliga flödet vid cylindern.
För konsekventa enheter är det grundläggande hastighetsförhållandet:
v= Q ÷ A
Enhetskonverteringen måste hanteras korrekt. Om arean är i kvadrattum och flödet är i gallon per minut, konvertera gallon per minut till kubiktum per sekund innan du beräknar inches per sekund. En amerikansk gallon innehåller 231 kubiktum, så:
I metriskt arbete, använd kubikmeter per sekund och kvadratmeter, eller liter per minut med en matchande omvandling. Blanda inte tumbaserad yta med liter per minut utan att konvertera enheterna först.
t_kontrollerainkluderar ventilomkoppling, acceleration, retardation, uppehåll, lastinkoppling och eventuell vänteperiod inbyggd i maskinsekvensen. Det är inte säkert att anta att en hel cykel helt enkelt är två gånger förlängningstiden.
Antag att en enstavscylinder har:
Detta är teoretiska screeningvärden. Den faktiska maskintiden kan vara längre på grund av variationer i pumpens deplacement, ventilkontroll, tryckförluster, belastningsförhållanden, slangbegränsningar, dämpning, läckage och programmerad uppehåll. Exemplet representerar inte en klassificering eller garanterad cykeltid för en HCIC-produkt.
En enstavscylinder använder hela hålet på ena sidan och det ringformade området på den andra. Vid lika flöde ger den mindre stavsidans area en högre teoretisk hastighet. Vid lika tryck producerar den också en lägre teoretisk kraft än sidan med full hål.
Det är därför OEM-köpare bör begära separata förlängnings- och indragningsvärden istället för att bara fråga efter "cylinderhastighet".
En riktningsventil kan mäta de två riktningarna olika. Motbalansventiler, flödeskontroller, lastkännande kretsar, returbegränsningar och mottryck kan förändra den verkliga rörelsen. En cylinderhastighetsberäkning bör identifiera om flödesvärdet är pumpflöde, ventilutloppsflöde eller uppmätt cylinderportflöde.
En lyftlänk kan röra sig genom olika mekaniska vinklar. En komprimator eller ejektor kan stöta på växlande motstånd. En gripare kan accelerera, komma i kontakt med material och sedan hålla emot en last. Dessa händelser påverkar trycket och kan få styrsystemet att minska flödet eller gå in i ett skyddat drifttillstånd.
En kudde, flödeskontrollventil eller elektronisk ramp kan minska hastigheten nära slutet av körningen. Detta kan skydda cylindern och maskinen, men det betyder att den genomsnittliga cykeltiden inte enbart beräknas utifrån den odämpade mellanslagshastigheten. Konstruktören bör separera snabb färd, kontrollerad retardation och uppehållstid när ett cykeltidsmål är viktigt.
En användbar storleksgranskning fungerar baklänges från maskinkravet:
1. Definiera den nödvändiga rörelsen:Registrera slag, målförlängningstid, målindragningstid och total cykeltid.
2. Beräkna båda effektiva områdena:Använd hålarea för helhålsriktning och ringformigt område för stavsidan.
3. Beräkna önskat flöde:Ordna om v = Q ÷ A till Q = v × A, konvertera sedan resultatet till det valda enhetssystemet.
4. Kontrollera kraften vid samma driftsförhållanden:Flödet styr hastigheten; tryck och effektiv areakontroll teoretisk kraft.
5. Se över pumpens drift:Bekräfta att pumpen kan ge erforderligt flöde vid det tryck som belastningen kräver.
6. Kontrollera delade funktioner:Bestäm om ett annat ställdon, ventil eller kylfunktion använder samma pumpflöde.
7. Granska radstorlek:Slang- och portbegränsningar kan minska tillgängligt flöde och öka värmegenereringen.
8. Kontrollera ventilens och kuddens beteende: Kontrollera att ventilen kan mäta det erforderliga flödet och att kudden är lämplig för belastningen och hastigheten.
9. Mät verklig cykeltid:Testa förlängning och indragning separat under representativ belastning och temperatur.
10. Bekräfta den slutliga designen:Granska cylindern, HPU, ventilen, slangen och strukturen som ett system innan den släpps.
Innan du begär en offert, förbered svaren på dessa frågor:
Dessa detaljer hjälper till att skilja ett cylinderproblem från ett problem med HPU, ventil, slang, kontroll eller mekanisk sekvens.
Pumpen kan tillhandahålla flera funktioner och flödet kan ändras med motorvarvtal eller styrlogik. Använd det tillgängliga flödet under själva cylinderrörelsen.
Indragning använder ett annat område i en enstavscylinder. En design som klarar förlängningsberäkningen kan ändå missa kravet på returtid.
Dämpning och rampkontroll är en del av cykeln. De bör inkluderas när köparen har ett strikt produktionstidsmål.
En större borrning kan öka kraften men ökar också oljevolymen och flödesbehovet. Om pumpen inte byts kan cylindern röra sig långsammare.
En teoretisk formel tar inte hänsyn till varje tryckfall, belastningsändring eller kontrollåtgärd. Ett slutgiltigt beslut om cykeltid kräver testning eller en tillverkares granskning baserat på fullständiga maskindata.
Hydraulcylinderhastighetsberäkning och hydraulcylindercykeltid beror på mer än pumpflödet. Borrningsarea, stavsidans area, slaglängd, ventilbeteende, trycktillstånd, slangbegränsningar, belastningsändringar och kontroll vid slutet av slaglängden påverkar alla resultatet.
För en OEM-köpare är den mest användbara begäran inte bara "citera en snabb cylinder." Ange målförlängnings- och indragningstider, tillgängligt flöde vid cylindern, tryck under belastning, slaglängd, monteringsgeometri och maskinsekvens. HCIC kan sedan granska om cylindern och hydraulaggregatet dimensioneras som ett komplett rörelsesystem.
HCIC, även känd som Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., utvecklar och tillverkar hydraulcylindrar, hydrauliska kraftenheter och relaterade hydrauliska komponenter för fordon, avfallshantering, bygg- och industriutrustning. Slutlig lämplighet bör kontrolleras mot den fullständiga maskinkonstruktionen och tillämpliga säkerhetskrav
