Как выбрать гидроцилиндр для строительной техники?

Гидравлические цилиндры, используемые в строительной технике, подвергаются воздействию условий, сильно отличающихся от условий стационарной промышленной машины. Нагрузки могут быстро меняться, цилиндры могут работать под разными углами, а оборудование часто подвергается воздействию пыли, воды, грязи, ударов и перепадов температуры.

Поэтому для экскаваторов, погрузчиков, самосвалов, кранов, катков и другой строительной техники при выборе гидроцилиндра следует учитывать не только размер отверстия и рабочее давление.

Ключевыми факторами являются направление нагрузки, ударная нагрузка, ход поршня, прочность штока поршня, геометрия крепления, боковая нагрузка, уплотнение и защита окружающей среды.

1. Начните с фактического движения машины.

Первый шаг — определить, что должен перемещать гидравлический цилиндр.

Строительная техника может использовать цилиндры для:

• Подъем стрелы
• Движение руки
• Операция ковша
• Демпинг
• рулевое управление
• Удлинитель стабилизатора
• Регулировка лезвия
• Платформа подъемная
• Расположение оборудования

Движение определяет необходимый ход цилиндра, точки крепления, направление силы и конфигурацию цилиндра.

Например, цилиндр ковша погрузчика может испытывать быстро меняющиеся нагрузки по мере того, как ковш входит в материал, тогда как цилиндр стабилизатора может проводить больше времени, поддерживая относительно фиксированную нагрузку.

Цилиндр следует выбирать в соответствии с фактическим рабочим циклом, а не только с учетом типа машины.

2. Рассчитайте силу по нагрузке и гидравлическому давлению.

Диаметр цилиндра обычно выбирается исходя из требуемой силы и доступного гидравлического давления.

Базовые отношения таковы:

Сила=Давление x Площадь поршня

Для расширения:

Площадь поршня=3.14 x Диаметр²/4

Однако строительная техника редко работает при абсолютно постоянной нагрузке.

В цилиндре могут возникнуть:

• Ударные нагрузки
• Внезапное сопротивление
• Изменение направления нагрузки
• Колебания нагрузки
• Изменения механического рычага

Поэтому теоретический расчет силы следует сверить с реальным соединением машины и условиями эксплуатации.

Цилиндр не следует выбирать просто потому, что его расчетная теоретическая сила равна номинальной нагрузке машины.

3. Учитывайте ударную нагрузку

Удар – одно из основных отличий строительной техники от многих стационарных гидравлических систем.

Ковш экскаватора, навесное оборудование для погрузчика или механизм уплотнения могут испытывать резкие изменения сопротивления. Эти нагрузки могут создавать силы, значительно отличающиеся от простого расчета статической нагрузки.

Если ожидается ударная нагрузка, учтите:

• Диаметр цилиндра
• Диаметр поршневого штока
• Толщина стенки трубы
• Прочность крепления
• Амортизация
• Конструкция уплотнения
• Скачки гидравлического давления

Гидравлический цилиндр следует оценивать как часть целостной механической системы.

4. Выберите шток поршня для нагрузки и хода.

Шток поршня особенно важен в строительной технике, поскольку он подвергается как механическим нагрузкам, так и воздействию внешней среды.

Диаметр стержня следует проверять в соответствии с:

• Диаметр цилиндра
• Длина хода
• Сжимающая нагрузка
• Неподдерживаемая длина
• Схема монтажа
• Боковая нагрузка
• Ударная нагрузка

Длинноходные-цилиндры, работающие в условиях сжатия, требуют особого внимания к короблению.

Slyy Hydraulic поставляет поршневые штоки гидравлических цилиндров и может учитывать требования к диаметру и поверхности штока, а также полную конструкцию цилиндра.

При работе в тяжелых-строительных условиях шток поршня не следует рассматривать просто как стандартный компонент, выбранный по размеру отверстия.

5. Проверьте боковую нагрузку и геометрию рычажного механизма.

В строительной технике часто используются шарнирно-сочлененные механизмы.

Цилиндр может постоянно менять угол во время движения стрелы, рукояти, ковша, отвала или другого компонента.

Это может создать боковые силы на штоке поршня, если рычажный механизм не выровнен должным образом.

Боковая загрузка может привести к:

• Износ направляющей стержня
• Износ уплотнения
• Повреждение штока поршня
• Неравномерный износ канала ствола
• Повышенное трение
• Внешняя утечка

Поэтому точки крепления следует оценивать по всему ходу.

Вилки, сферические подшипники, цапфы и другие шарнирные монтажные приспособления могут использоваться там, где требуется контролируемое угловое перемещение.

6. Ход и длина установки должны соответствовать рычажному механизму.

Строительные цилиндры часто проектируются с учетом определенной геометрии рычажного механизма.

Требуемый ход зависит от положения точек крепления цилиндра и диапазона перемещения машины.

Покупатели должны указать:

• Требуемый ход
• Втянутая длина
• Увеличенная длина
• Размеры центра штифта
• Монтажная ширина
• Диаметр монтажного штифта
• Максимальный рабочий угол

Разница в нескольких миллиметрах в монтажных размерах может повлиять на установку цилиндра, поэтому эти размеры следует подтвердить перед производством.

7. Выберите трубку цилиндра для повторяющихся-тяжелых условий эксплуатации.

Трубка цилиндра обеспечивает внутреннюю рабочую поверхность для поршня и уплотнений и должна сохранять точность размеров во время работы.

К важным характеристикам трубки относятся:

• Допуск внутреннего диаметра
• Округлость
• Прямолинейность
• Шероховатость поверхности
• Толщина стенки
• Материал
• Отделка внутреннего отверстия

Slyy Hydraulic поставляет холоднотянутые и хонингованные трубы для гидравлических цилиндров.

Для гидравлического цилиндра, используемого в строительной технике, хонингованная внутренняя поверхность должна обеспечивать равномерное движение поршня и уплотнения на протяжении повторяющихся циклов.

Точность трубки становится особенно важной, когда цилиндр имеет длинный ход или работает под высокими нагрузками.

8. Обратите внимание на защиту поверхности штока поршня.

В отличие от отверстия цилиндра шток поршня непосредственно подвергается воздействию рабочей среды.

Строительная техника может работать в:

• Грязь
• Песок
• Пыль
• Дождь
• Снег
• Высокая влажность
• Абразивные среды

Поэтому поверхность штока должна противостоять износу и коррозии, оставаясь при этом пригодной для системы уплотнения штока.

В зависимости от применения покупатели могут указать:

• Материал штока поршня
• Твердость поверхности
• Хромирование
• Индукционная закалка
• Шероховатость поверхности
• Коррозионная стойкость

Правильная комбинация зависит от условий эксплуатации и рабочего цикла оборудования.

9. Выберите уплотнения с учетом загрязнения и температуры.

Строительная техника часто работает в средах, где невозможно полностью избежать загрязнения.

Пыль, грязь, вода и изменения температуры могут повлиять на работу уплотнения.

При выборе уплотнения следует учитывать:

• Гидравлическая жидкость
• Рабочее давление
• Скорость цилиндра
• Рабочая температура
• Загрязнение
• Рабочий цикл
• Требуемый срок службы

Уплотнения и грязесъемники штока особенно важны, поскольку загрязнения могут попасть на поверхность штока во время выдвижения и втягивания.

Система уплотнений также должна соответствовать состоянию поверхности штока поршня и отверстия цилиндра.

10. Учитывайте рабочую температуру и внешние условия.

Строительная техника может работать круглый год и в разных климатических условиях.

Гидравлический цилиндр может испытывать:

• Низкие стартовые температуры
• Высокие температуры окружающей среды
• Быстрые изменения температуры
• Дождь и влага
• Прямые солнечные лучи
• Пыль и грязь

Эти условия могут повлиять на вязкость гидравлической жидкости, поведение уплотнений, смазку и коррозию.

Для оборудования, предназначенного для различных географических рынков, диапазон рабочих температур должен быть указан до того, как будут окончательно определены материалы уплотнений и другие компоненты.

11. Учитывайте рабочий цикл и срок службы.

Две строительные машины с одинаковыми размерами цилиндров могут предъявлять совершенно разные требования к нагрузке.

Например, цилиндр, периодически работающий на небольшой машине, может совершить относительно небольшое количество циклов, в то время как производственный экскаватор или погрузчик может работать непрерывно в течение рабочей смены.

Предоставьте такую ​​информацию, как:

• Циклов в час
• Рабочее время в день
• Средний ход
• Максимальный ход
• Типичная нагрузка
• Максимальная нагрузка
• Рабочая скорость
• Ожидаемый срок службы

Эта информация помогает определить, требуется ли для цилиндра более прочный стержень, трубка, система уплотнений или конструкция крепления.

12. Гидравлическое давление – не единственный параметр выбора

Строительная техника часто имеет определенное давление в гидравлической системе, но цилиндр не следует выбирать, просто сопоставляя его с этим числом.

Фактический дизайн должен учитывать:

• Нормальное рабочее давление
• Максимальное давление в системе
• Скачки давления
• Требуемая сила
• Направление нагрузки
• Эффективность цилиндра
• Механический рычаг

Гидравлический контур и механическую конструкцию следует оценивать вместе.

13. Когда необходим гидроцилиндр нестандартной конструкции?

Стандартный цилиндр может работать, если в оборудовании используются стандартные размеры и условия эксплуатации.

Специальный гидравлический цилиндр более подходит, когда машина требует определенных:

• Отверстие
• Гладить
• Диаметр поршневого штока
• Монтажные размеры
• Размеры штифта
• Расположение порта
• Характеристики трубки
• Обработка поверхности стержня
• Конфигурация уплотнения

Это часто случается при замене существующего цилиндра или разработке новой строительной машины.

Способность производителя поставлять совместимые хонингованные трубы, холоднотянутые трубы и поршневые штоки также может упростить разработку цилиндра по индивидуальному заказу.

14. Какую информацию должны предоставить покупатели?

При заказе строительного гидроцилиндра по возможности предоставьте следующую информацию:

Параметр	Информация
Машина	Экскаватор, погрузчик, кран, самосвал и т.д.
Приложение	Стрела, рукоять, ковш, рулевое управление, подъем и т. д.
Отверстие	Требуемое отверстие или целевая сила
Гладить	Требуемый рабочий ход
Рабочее давление	Нормальное давление в системе
Максимальное давление	Если доступно
Нагрузка	Типичная и максимальная нагрузка
Диаметр стержня	Требуется или разработано-поставщиком
Монтаж	Вилка, фланец, цапфа и т. д.
Размеры штифта	Диаметр штифта и монтажная ширина
Втянутая длина	Размер от центра-до-центра
Увеличенная длина	Размер от центра-до-центра
Порты	Размер и расположение
Скорость	Скорость выдвижения и втягивания
Гидравлическая жидкость	Тип жидкости
Температура	Рабочий диапазон
Среда	Пыль, грязь, вода, коррозия и т. д.
Рабочий цикл	Циклы и рабочее время

При замене цилиндра существующий чертеж цилиндра или габаритный чертеж могут значительно снизить риск возникновения проблем при установке.

Slyy Hydraulic для цилиндров строительной техники

Slyy Hydraulic предлагает гидравлические цилиндры, поршневые штоки, хонингованные и холоднотянутые трубы для гидравлических систем.

Для строительной техники эти компоненты необходимо рассматривать вместе, поскольку производительность цилиндра зависит от взаимодействия между отверстием трубки, поршнем, уплотнениями и штоком поршня.

Производителю строительного оборудования может потребоваться определенный диаметр цилиндра и ход поршня, а также определенный диаметр штока, монтажный размер, обработка отверстия или обработка поверхности штока.

К этому типу применения лучше подходить с учетом всех условий эксплуатации и размеров машины, а не выбирать цилиндр только из стандартного каталога.

Окончательное рассмотрение

Выбор гидравлического цилиндра для строительной техники требует большего, чем просто согласование силы цилиндра с нагрузкой машины.

При выборе следует учитывать ударную нагрузку, изменение углов рычажного механизма, боковую нагрузку, длинные ходы, устойчивость штока поршня, загрязнение окружающей среды, температуру и повторяющиеся рабочие циклы.

Для гидроцилиндров нестандартной конструкции укажите нагрузку машины, перемещение, монтажные размеры, гидравлическое давление, рабочую среду и рабочий цикл.

Эти детали позволяют выбирать гидравлический цилиндр, шток поршня, хонингованную трубку, уплотнения и конфигурацию крепления в соответствии с фактическими условиями работы машины.