Εντατικοποίηση της πίεσης σευδραυλικοί κύλινδροιείναι ένα πρόβλημα σχεδιασμού κυκλώματος που μπορεί να παραμείνει αόρατο κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας και εμφανίζεται μόνο όταν μπλοκάρει ένας θάλαμος, κλείνει μια βαλβίδα, αλλάζει η θερμοκρασία του λαδιού ή όταν το φορτίο αναγκάζει την κίνηση προς μια απροσδόκητη κατεύθυνση.
Η βασική αιτία είναι η άνιση περιοχή στις δύο πλευρές ενός εμβόλου με μία ράβδο. Όταν το λάδι παγιδεύεται στη μία πλευρά και η άλλη πλευρά είναι υπό πίεση ή αναγκάζεται να κινηθεί, το έμβολο μπορεί να λειτουργήσει ως υδραυλικός ενισχυτής. Η πίεση που προκύπτει στον μπλοκαρισμένο θάλαμο μπορεί να είναι υψηλότερη από την πίεση που παρέχεται από την αντλία.
Το θερμικό κλείδωμα είναι ένας σχετικός κίνδυνος. Εάν παγιδευτεί λάδι μεταξύ κλειστών βαλβίδων και η θερμοκρασία του κυλίνδρου αυξηθεί, το ρευστό διαστέλλεται μέσα σε έναν σχεδόν σταθερό όγκο. Η αύξηση της πίεσης μπορεί να επηρεάσει τις στεγανοποιήσεις, τα εξαρτήματα, τις βαλβίδες, τους σωλήνες και τα εξαρτήματα του κυλίνδρου, ακόμα κι αν η αντλία δεν λειτουργεί.
Για τους αγοραστές OEM, το βασικό ερώτημα δεν είναι μόνο "Ποια είναι η πίεση λειτουργίας του κυλίνδρου;" Είναι επίσης "Τι πίεση μπορεί να δει ο κύλινδρος όταν το κύκλωμα είναι μπλοκαρισμένο, θερμαινόμενο, χαμηλωμένο, σταματημένο ή πίσω;"
Ένα συμβατικόυδραυλικός κύλινδρος μονής ράβδουέχει μια πλήρη περιοχή εμβόλου στην πλευρά του καπακιού και μια μικρότερη δακτυλιοειδή περιοχή στην πλευρά της ράβδου. Η ράβδος καταλαμβάνει μέρος της περιοχής του εμβόλου στην πλευρά της ράβδου.
Εάν η πλευρά του καλύμματος είναι υπό πίεση ενώ ο όγκος της πλευράς της ράβδου δεν μπορεί να εκφορτιστεί, η δύναμη που μεταδίδεται μέσω του εμβόλου δρα στη μικρότερη περιοχή της πλευράς της ράβδου. Μια σχέση πρώτης διέλευσης είναι:
Αυτή η σχέση είναι ένα εργαλείο ελέγχου μηχανικής. Υποθέτει μια απλοποιημένη, στατική συνθήκη και δεν αντικαθιστά μια πλήρη ανάλυση κυκλώματος. Η πραγματική πίεση εξαρτάται από τη διαρροή, την περιεκτικότητα σε παγιδευμένο αέρα, τη συμπιεστότητα του υγρού, τη δομική συμμόρφωση, τη συμπεριφορά στεγανοποίησης, την απόκριση της βαλβίδας, την τριβή, τη θερμοκρασία και την κατεύθυνση κίνησης.
Η αναλογία επιφάνειας είναι ο λόγος που ένας κύλινδρος μπορεί να αντιμετωπίσει πίεση στην πλευρά της ράβδου που υπερβαίνει την πίεση της αντλίας. Ο κύλινδρος δεν δημιουργεί ενέργεια από το τίποτα. ανταλλάσσει δύναμη και μετατόπιση μέσω της γεωμετρίας του εμβόλου ενώ ο μπλοκαρισμένος όγκος υφίσταται διαφορετική πίεση.
Ας υποθέσουμε, μόνο για την απεικόνιση της σχέσης περιοχής, ότι:
- Η περιοχή του εμβόλου στο καπάκι είναι 10 in²
- Η δακτυλιοειδής επιφάνεια της ράβδου είναι 7 in²
- Η πίεση στο καπάκι είναι 2.100 psi
- Ο θάλαμος στην πλευρά της ράβδου δεν μπορεί να εκφορτιστεί
Η απλοποιημένη εκτίμηση εντατικοποίησης είναι:
Δεν πρόκειται για αξιολόγηση προϊόντος, αποτέλεσμα δοκιμής ή έγκριση σχεδιασμού. Είναι ένα παράδειγμα υπολογισμού που δείχνει γιατί ένας κύλινδρος που έχει ονομαστική πίεση για την πίεση της αντλίας μπορεί να εξακολουθεί να απαιτεί επανεξέταση του απέναντι θαλάμου και της διάταξης της βαλβίδας.
Εάν η περιοχή της πλευράς της ράβδου είναι πολύ μικρότερη από την περιοχή της πλευράς του καπακιού, η θεωρητική αναλογία πίεσης γίνεται πιο σοβαρή. Το πραγματικό μηχάνημα μπορεί να ανακουφίσει ή να περιορίσει την πίεση μέσω διαρροής, ανακουφιστικής βαλβίδας ή δομικής κίνησης, αλλά αυτές οι διαδρομές πρέπει να σχεδιάζονται και να επαληθεύονται σκόπιμα.
Η κλασική κατάσταση είναι η πίεση που εφαρμόζεται στο άκρο του πώματος, ενώ το άκρο της ράβδου μπλοκάρεται από μια κλειστή βαλβίδα κατεύθυνσης, βαλβίδα συγκράτησης φορτίου, βαλβίδα αντεπιστροφής που λειτουργεί από πιλότο ή διαδρομή παγωμένου υγρού.
Ο κίνδυνος αυξάνεται όταν ο κύλινδρος ωθείται προς την απόσυρση από το φορτίο ή από την εισερχόμενη πίεση στο άκρο του πώματος. Το λάδι από την πλευρά της ράβδου δεν έχει πού να πάει, επομένως η πίεση μπορεί να αυξηθεί γρήγορα.
Οι βαλβίδες συγκράτησης χρησιμοποιούνται για την πρόληψη της ανεξέλεγκτης κίνησης. Είναι σημαντικά εξαρτήματα ασφαλείας, αλλά το κύκλωμα πρέπει να παρέχει μια ελεγχόμενη διαδρομή για το παγιδευμένο λάδι κατά την επέκταση, την ανάσυρση, τη διακοπή και τις θερμικές αλλαγές.
Μια διάταξη βαλβίδας που συγκρατεί ένα αιωρούμενο φορτίο σε μια κατάσταση μπορεί να δημιουργήσει μια παγίδα πίεσης σε μια άλλη κατάσταση. Η αναθεώρηση πρέπει να καλύπτει την εκκίνηση, την κανονική κίνηση, τη διακοπή έκτακτης ανάγκης, τη βλάβη του σωλήνα, την απενεργοποίηση της βαλβίδας και την απομόνωση συντήρησης.
Ένας κύλινδρος που κινείται ενάντια σε ένα σκληρό στοπ μπορεί να δημιουργήσει μια ακίδα πίεσης ή ένα υγρό παγίδευσης εάν η βαλβίδα συνεχίσει να παρέχει ροή. Το μηχανικό στοπ δεν αφαιρεί την υδραυλική ενέργεια. μεταφέρει το φορτίο στη δομή, τον κύλινδρο, τις βάσεις και το κύκλωμα.
Επομένως, ο έλεγχος στο τέλος της διαδρομής, οι ρυθμίσεις μαξιλαριών, οι διαδρομές ανακούφισης και οι στάσεις του μηχανήματος θα πρέπει να επανεξεταστούν μαζί. Ένα μαξιλάρι δεν είναι υποκατάστατο μιας σωστά σχεδιασμένης διαδρομής περιορισμού της πίεσης.
Ορισμένα κυκλώματα συνδέουν σκόπιμα τις θύρες κυλίνδρων με τρόπο που αλλάζει ταχύτητα ή χρησιμοποιεί μετατοπισμένο λάδι στην πλευρά της ράβδου. Αυτά τα κυκλώματα μπορούν να δημιουργήσουν ασυνήθιστες σχέσεις πίεσης και ροής. Ένας τυπικός υπολογισμός κυλίνδρου μπορεί να μην περιγράφει τις πραγματικές πιέσεις θύρας.
Το σχηματικό σχήμα θα πρέπει να προσδιορίζει κάθε σύνδεση μεταξύ των θαλάμων άκρου καπακιού και άκρου ράβδου, συμπεριλαμβανομένων των διαδρομών αναγέννησης, των πιλοτικών γραμμών, των βαλβίδων ακολουθίας και των ελέγχων ροής.
Το υδραυλικό λάδι διαστέλλεται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του. Εάν το λάδι παγιδευτεί σε άκαμπτο ή σχεδόν άκαμπτο όγκο, η διαστολή δεν έχει πού να πάει και η πίεση αυξάνεται.
Η αύξηση της πίεσης επηρεάζεται από τις ιδιότητες του υγρού, τον παγιδευμένο όγκο, την αλλαγή θερμοκρασίας, την περιεκτικότητα σε αέρα, την ελαστικότητα των συστατικών και τη διαθεσιμότητα διαρροής ή ανακούφισης. Μια απλοποιημένη εκτίμηση θερμικής διαστολής μπορεί να βοηθήσει στην εμφάνιση της κατεύθυνσης του κινδύνου, αλλά δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως τελική πρόβλεψη πίεσης χωρίς τα δεδομένα υγρού και τη συμμόρφωση του συστήματος.
Το θερμικό κλείδωμα μπορεί να συμβεί όταν:
- Ένας κύλινδρος απομονώνεται με δύο κλειστές βαλβίδες
- Οι έλεγχοι από πιλότους παγιδεύουν και τα δύο λιμάνια
- Οι ταχυσύνδεσμοι αποσυνδέονται με λάδι παγιδευμένο ανάμεσά τους
- Ένα μηχάνημα μεταφέρεται από ψυχρές συνθήκες σε ζεστό συνεργείο
- Το φως του ήλιου ή άλλη πηγή θερμότητας θερμαίνει έναν απομονωμένο κύλινδρο
- Ένα κύκλωμα συγκράτησης φορτίου εμποδίζει την κανονική εξίσωση της πίεσης
Η αντλία μπορεί να είναι απενεργοποιημένη όσο αυξάνεται η πίεση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το προσωπικό συντήρησης δεν θα πρέπει να υποθέσει ότι ένα υδραυλικό κύκλωμα που δεν ενεργοποιείται είναι χωρίς πίεση.
Προσδιορίστε τους παγιδευμένους όγκους και υπολογίστε ή δοκιμάστε τη διαδρομή πίεσης για το άκρο του πώματος και το άκρο της ράβδου. Συμπεριλάβετε διαρροή βαλβίδας, θερμική διαστολή, παγιδευμένο αέρα και δομική συμμόρφωση.
Ένα κύκλωμα μπορεί να χρειάζεται συσκευή ανακούφισης, όγκο διαστολής, διάταξη συσσωρευτή ή ελεγχόμενη διαδρομή συμπλήρωσης. Η σωστή λύση εξαρτάται από το φορτίο, τον κίνδυνο, την αρχιτεκτονική της βαλβίδας και τις ισχύουσες απαιτήσεις σχεδιασμού του μηχανήματος.
Μην προσθέτετε ανακουφιστική βαλβίδα χωρίς να ελέγξετε τη ρύθμιση της πίεσης, την ικανότητα ροής, τη διαδρομή εκκένωσης και την αλληλεπίδραση με τη λειτουργία συγκράτησης φορτίου.
Ελέγξτε τον σωλήνα κυλίνδρου, το έμβολο, τη ράβδο, τις τσιμούχες, τις θύρες, τους εύκαμπτους σωλήνες, τα εξαρτήματα, τις βαλβίδες, τις πολλαπλές και τη δομή στερέωσης. Η ρύθμιση ανακούφισης αντλίας δεν είναι αυτόματα η μέγιστη πίεση που εμφανίζεται σε κάθε μπλοκαρισμένο θάλαμο.
Ελέγξτε την κανονική διακοπή, τη διακοπή έκτακτης ανάγκης, την απώλεια ηλεκτρικής ισχύος, τη βλάβη του εύκαμπτου σωλήνα, την επιστροφή καρουλιού βαλβίδας, την απώλεια πίεσης πιλότου και τη χειροκίνητη απομόνωση συντήρησης. Μια ασφαλής κατάσταση κράτησης μπορεί να απαιτεί ακόμα μια διαδρομή εκτόνωσης πίεσης.
Καθορίστε την κατάσταση ψυχρής εκκίνησης, τη θερμοκρασία λειτουργίας, την κατάσταση στάθμευσης, τη θερμοκρασία αποθήκευσης και την άμεση έκθεση σε θερμότητα. Εάν ένας κύλινδρος μπορεί να απομονωθεί ενώ το υγρό είναι παγιδευμένο, η θερμική πίεση πρέπει να ληφθεί υπόψη στην ανασκόπηση κινδύνου.
Εντατικοποίηση πίεσης ή θερμικό κλείδωμα μπορεί να υπάρχουν όταν το μηχάνημα δείχνει:
- Αστοχία του εύκαμπτου σωλήνα στην πλευρά της ράβδου ή του εξαρτήματος παρά την κανονική πίεση της αντλίας
- Σχέδιο εξώθησης στεγανοποίησης χωρίς αντίστοιχο συμβάν υπερπίεσης αντλίας
- Ένας κύλινδρος που γίνεται δύσκολο να μετακινηθεί μετά από θέρμανση ή ψύξη
- Μια βαλβίδα συγκράτησης που κλειδώνει πιο σφιχτά από το αναμενόμενο
- Πίεση που απομένει μετά τη διακοπή της αντλίας
- Εξάρτημα που δεν μπορεί να χαλαρώσει με ασφάλεια κατά τη συντήρηση
- Μια ανακουφιστική βαλβίδα που ανοίγει μόνο μετά από διακοπή ή αλλαγή θερμοκρασίας
- Ανεξήγητες αιχμές πίεσης όταν ένας κύλινδρος φτάσει σε μηχανική στάση
Αυτά τα συμπτώματα δεν αποτελούν απόδειξη ενός μηχανισμού. Υποδεικνύουν ότι η πίεση της θύρας και η συμπεριφορά αποκλεισμένου όγκου πρέπει να μετρηθούν και να χαρτογραφηθούν.
1. Κάντε το μηχάνημα ασφαλές. Ακολουθήστε τη διαδικασία απομόνωσης και αποθηκευμένης ενέργειας του κατασκευαστή του μηχανήματος. Μην χαλαρώνετε ένα εξάρτημα για να «δείτε αν υπάρχει πίεση».
2. Καταγράψτε τις πιέσεις και των δύο θυρών. Μετρήστε την πίεση στις θύρες του κυλίνδρου υπό τις σχετικές συνθήκες φορτίου και θερμοκρασίας, όχι μόνο στην αντλία.
3. Ανιχνεύστε τη λογική της βαλβίδας. Προσδιορίστε ελέγχους που λειτουργούν από πιλότο, βαλβίδες αντιστάθμισης, βαλβίδες σειράς, ελέγχους ροής και οποιαδήποτε σύνδεση αναγέννησης.
4. Προσδιορίστε παγιδευμένους όγκους. Σημειώστε κάθε τμήμα που μπορεί να απομονωθεί με κλειστές βαλβίδες ή αποσυνδεδεμένους ζεύκτες.
5. Ελέγξτε το ιστορικό θερμοκρασίας. Καταγράψτε τις θερμοκρασίες υγρών και περιβάλλοντος πριν, κατά τη διάρκεια και μετά το συμβάν πίεσης.
6. Επιθεωρήστε τη θέση αστοχίας. Συγκρίνετε στεγανοποιήσεις, εξαρτήματα, σωλήνες και κοιλότητες βαλβίδων από την πλευρά της ράβδου και την πλευρά του καπακιού για ζημιές που σχετίζονται με την πίεση.
7. Ελέγξτε την αναθεώρηση του σχεδίου. Επιβεβαιώστε ότι οι τροποποιήσεις πεδίου δεν αφαίρεσαν μια διαδρομή ανακούφισης ή δεν άλλαξαν τις υδραυλικές εγκαταστάσεις της βαλβίδας.
8. Επαναλάβετε τη δοκιμή υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Χρησιμοποιήστε κατάλληλα όργανα και ένα τεκμηριωμένο σχέδιο δοκιμής πριν επιστρέψετε το μηχάνημα σε λειτουργία.
Ένας κατασκευαστής μπορεί να δώσει μια πιο χρήσιμη απάντηση όταν η έρευνα περιλαμβάνει:
- Διάμετρος κυλίνδρου, διάμετρος ράβδου, διαδρομή και διάταξη τοποθέτησης
- Μεγέθη θυρών άκρου καπακιού και άκρου ράβδου και δρομολόγηση εύκαμπτου σωλήνα
- Υδραυλικό σχηματικό με σύμβολα βαλβίδων και πιλοτικές γραμμές
- Πίεση εκτόνωσης αντλίας και μετρούμενη πίεση σε κάθε θύρα κυλίνδρου
- Κατεύθυνση φορτίου, κατάσταση αιωρούμενου φορτίου και μηχανικές στάσεις
- Αριθμοί ανταλλακτικών βαλβίδας συγκράτησης, βαλβίδας αντιστάθμισης και βαλβίδας αντεπιστροφής
- Τύπος υγρού, εύρος θερμοκρασίας και κατάσταση παγιδευμένου όγκου
- Κανονική στάση, στάση έκτακτης ανάγκης και συμπεριφορά απώλειας ισχύος
- Φωτογραφίες αποτυχημένων στεγανοποιήσεων, εξαρτημάτων, εύκαμπτων σωλήνων ή βαλβίδων
- Απαιτούμενη λειτουργία συγκράτησης και ισχύουσες απαιτήσεις ασφάλειας του μηχανήματος
Μια μεμονωμένη τιμή πίεσης αντλίας είναι σπάνια αρκετή για τη διάγνωση της εντατικοποίησης της πίεσης.
Ο ενδεικτικός υπολογισμός της περιοχής δεν είναι ονομαστική πίεση. Το προϊόν δεν εκχωρεί καθολική ρύθμιση ανακούφισης, μέγεθος βαλβίδας, επιτρεπόμενο εύρος θερμοκρασίας ή ασφαλή πίεση εργασίας σε έναν απροσδιόριστο κύλινδρο.
Το σωστό όριο πίεσης πρέπει να προέρχεται από το τρέχον σχέδιο κυλίνδρου, την προδιαγραφή υλικού και στεγανοποίησης, τον σχεδιασμό κυκλώματος, τα δεδομένα βαλβίδων, τα στοιχεία δοκιμής και την αξιολόγηση κινδύνου μηχανής. Ένας κατάλογος Parker, ένα γενικό υδραυλικό αντικείμενο ή ένας τύπος μπορεί να εξηγήσει τον μηχανισμό, αλλά κανένα από αυτά δεν υποκαθιστά την τελική αναθεώρηση της εφαρμογής.
Η HCIC, επίσης γνωστή ως Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., αναπτύσσει και κατασκευάζει υδραυλικούς κυλίνδρους και υδραυλικές μονάδες ισχύος για οχήματα, διαχείριση απορριμμάτων, κατασκευές και βιομηχανικό εξοπλισμό. Για μια ανασκόπηση της εντατικοποίησης της πίεσης, δώστε το πλήρες κύκλωμα και τις μετρημένες συνθήκες λειτουργίας, ώστε ο κύλινδρος να μπορεί να αξιολογηθεί ως μέρος του μηχανήματος και όχι σε απομόνωση.
