انواع سیلندر هیدرولیک و محاسبات مربوط به آن پدیده هیدرولیک پنوماتیک
انواع سیلندر هیدرولیک و محاسبات مربوط به آن پدیده
انواع سیلندر هیدرولیک و محاسبات مربوط به آن پدیده هیدرولیک پنوماتیک قویترین نمایندگی atosدرایران تقدیم مینماید سیلندر(جک)هیدرولیک عملگرهای خطی یکی از پر مصرفترین عملگرهاست که با توجه به محاسبات آسان میزان جابجایی ومیزان نیروی وارده توسط آنها بسیار مورد توجه قرار گرفته اند که در صورت برخورداری از کیفیت ساخت بالا می توانند نیروی یاد شده با کمترین اتلاف به مکان مورد نظر منتقل شود.
در مورد عملگر یک سیستم ایده آل ترین نظر یک دید کیفی است که قطعه ی مذکور را به جهت اهمیت پشتیبانی می کند.
سیلندرهای هيدروليک عملگر های خطی هستند که  عمدتا
جهت تامين قدرت در انواع ماشین آلات صنعتي مانند پرسهای هیدرولیک خمکاری، کمپکت، کشش، برش، پانچ و فرم دهي  مورد استفاده قرار می گیرند.
عملکرد این سيلنـدرهـا به صـورت يکطـرفه يا دوطـرفه بوده و در ابعاد و فشارهای کاری مختلف ساخته می شوند.

سیلندرهای هیدرولیک می توانند اشکال و  طراحی های کاملا متفاوت و جدیدی داشته باشند ولی  عموما در سه طرح معمولی، تلسکوپی و خاص تولید می شوند. شکل ظاهري سیلندرها به دو صورت بدنه گرد يا چهارگـوش بوده و  به صورت جوشی ، چهار میـل مهار یا پیچی ساخته مي شوند. 

برای محاسبه و انتخـاب سيلنـدرهاي هـيدروليک لازم است مـوارد متعددی را  بررسي و تعيين کرد که از آنها می توان به مواردی اشاره کرد:

مقدار تناژ مطلوب سیلندر ( از 100kgf تا 500ton )

محـدودیت هاي ابـعادي و نحـوه نصـب سیـلندر ( بـراي مـثال نصب لولائي، فلنجی، پایه ای یا ترنیون)

محـدودیتهاي اعـمال فـشار کـاری سیلنـدر ( محـدوده فشـاری کاری در سیستمهای هیدرولیک معمولا  50bar الي 350bar می باشد)

سرعـت حـرکت مطلـوب سیلندر ( محدوده معمول سرعت سیلندرهای هیدرولیک بدون ضربه گیر معمولا بین 1cm/sec الی 10cm/sec میباشد). این محدوده با در نظر گرفتن تمهیدات خاص تا 0.5m/sec قابل افزایش است.

مقدار طول کورس سيلندر با در نظـر گـرفتن نیروهای جانبی، نحوه نصب و کمانش

 

برای دستیابی به تناژ مورد نظر ابتدا سطح فشار کاری باید تعیین گردد. برای مثال فشار 120bar در صنعت متداول میباشد. با توجه به فشار کاری و نیروی مورد نیاز، سطح مقطع سیلندر از رابطه F (kgf)=P(bar)XA(cm2) تعیین میگردد.

برای مثال برای دستیابی به 5 تن نیرو در فشار 120bar داریم:

5000= 120xA >> A= 41.7 cm2 >> D= 7.3 cm >> D=8 cm (سایز موجود سیلندر)

توجه به این نکته حایز اهمیت است که سرعت حرکت سیلندر متناسب با دبی ورودی به آن تعیین می گردد. با توجه به نیاز سیستم ، سرعت حرکت را طراح مشخص می نماید. معمولا تامین سرعتهای بیش از 0.1m/sec و کمتر از 0.01m/sec نیازمند اندیشیدن تمهیدات خاص در سیستم است . سرعت سیلندر از رابطه V(m/sec)=Q(lit/sec)/6XA(cm2)محسابه  می شود

برای مثال برای محاسبه سرعت سیلندر با قطر 8cm و دبی ورودی 20lit/sec داریم:

A=50.24 >> V= 20/6X50.24 = 0.066 m/sec= 6.6 cm/sec

در صورتیکه سرعت محاسبه شده مطلوب طراح نباشد لازم است مقدار دبی کاهش یابد. برای مثال با ورود 10lit/sec روغن به این سیلندر، سرعت نیز نصف میشود و تا 3.3cm/sec کاهش میابد. 

سایز و قطر و طول کورس سیلندر های هیدرولیک با توجه به نیاز سیستم هیدرولیکی و توانایی کمپانی تولید کننده متغییر است . در مورد فشار کاری هم نیاز سیستم و تکنولوژی ساختی که کمپانی تولید کننده از آن بهره می برد و مواد اولیه مورد استفاده در ساخت می تواند بسیار تعیین کننده باشد (حتی جنس آب بند ها هم تاثیر گذار است)

سعی شده چهار روش متداول نصب سيلندرها بر روي ماشين آلات با اشکال نشان داده شود

اول اتصال لولائي ابتدا يا انتها

 

دوم اتصال فلنجي ابتدا يا انتها

سوم اتصال پايه اي ابتدا و انتها

چهارم اتصال لولائي ميانی

 

عـلاوه بر سيلنـدرهاي معمـول و پر مصرف هيدروليـک، ساخت سيلندرهای مخـصوص  طبق نياز  نیز اجتناب ناپذیر بوده و در کمپانی های مطرح جهان صورت گرفته است. برای مثال سیلندر هایی با سرعت گیر سر و ته کورس،سیلـندرهای با قابلیت برگـشت فـنری،سیلندرهایی با قابلیت افزایندگی نیرو و یا سيلندرهایی شامل شیرآلات کارتریج روي بدنه، سيلندرهای  دارای بلوکهای جوشکاری شده روی بدنه و ...

البته یک سری از سیلندر های هیدرولیکی براي کورسهاي بلند با محدوديت فضا طراحی شده اند که به آنها سيلندرهاي هیدرولیکی تلسکوپی گفته  می شود . سيلندرها معمولا با فشار کاري 170bar به صورت سه مرحله اي، چهار مرحله اي و پنج مرحله اي بوده و داراي کورس و مراحل باز شدن و قطر میل های مختلفی می باشند .

بررسی نقش  کمانش در انتخاب سیلندر

 

 http://www.iranfluidpower.com/IMAGE/buckling%20factors.jpg

 

بررسی و محاسبه کمانش از مهمترین موارد طراحی سیلندر های هیدرولیک و انتخاب سایز آنها است. برای مثال در شکل فوق برای دستیابی به حدود 20 تن نیرو در 1.5m کورس ممکن است با محاسبات اولیه، سیلندر با قطر پیستون 125mm و قطر میل 70mm در فشار 160bar را انتخاب نمائید ولی با محاسبات Buckling مشخص میشود این سیلندر فقط 60cm کورس میتواند داشته باشد. برای دسترسی به 1.5m کورس لازم است سیلندرقطر پیستون 160mm و قطر میل 110mmدر فشار 100bar انتخاب شود. همچنین ممکن است جهت جلوگیری از کمانش، سیلندر نیاز به Stop Tube داشته باشد که نصب آن باعث جلوگیری از کمانش و سایش جانبی بیرینگهای گلوئی می گردد. طراحی سیلندر بدون در نظر گرفتن نیروهای جانبی، نحوه نصب و کمانش و همچنین طول گلوئی و سایش در بیرینگهای آن باعث انتخاب نادرست و عملکرد نا مطلوب ماشین مربوطه میگردد.

برای تکمیل اطلاعات به بررسی برخی مشگلات احتمالی در سیلندر ها می پردازیم

سرعت و ترتیب حرکت نادرست

تقویت فشار ناخواسته

نشتی های داخلی و خارجی

بارهای ضربه ای سنگین 

محاسبات نادرست در شتابگیری و کاهش سرعت بار

کمانش در میل پیستون

نصب نامناسب

بارگذاری غیر محوری






تاريخ ارسال: 1394/11/27

تعداد بازدید: 1816

نظر بدهید...
نظر خود را در فرم زیر وارد کنید
نام:
ایمیل:
نظر:
متن داخل تصویر را وارد نمایید:
کد امنیتی
 |