Как выбрать гидроцилиндр для промышленного оборудования?

Гидроцилиндры, используемые в промышленном оборудовании, часто работают в условиях повторяющихся циклов, фиксированных условий установки и относительно высоких механических нагрузок. Поэтому выбор цилиндра, основываясь только на размере отверстия и рабочем давлении, может привести к проблемам во время установки или эксплуатации.

Для промышленного применения гидравлический цилиндр следует выбирать в соответствии с движением машины, нагрузкой, ходом, рабочим циклом, расположением монтажа и рабочей средой.

Этот подход также помогает определить правильный шток поршня, трубку цилиндра, систему уплотнений и конфигурацию крепления.

1. Начните с движения машины

Прежде чем выбирать цилиндр, определите, что на самом деле он должен делать.

Типичное промышленное оборудование может потребовать, чтобы цилиндр:

• Нажмите компонент
• Извлечение компонента
• Поднимите или опустите груз
• Зажмите заготовку
• Размещение компонента
• Открытие и закрытие механизма
• Наклон или поворот с помощью рычага

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

Например, цилиндр, используемый для зажима, может иметь относительно короткий ход, но требует точного позиционирования и повторения циклов. Подъемный цилиндр может потребовать более длинного хода и большей устойчивости к короблению.

2. Рассчитайте необходимую силу цилиндра.

Диаметр цилиндра следует выбирать в соответствии с требуемым усилием и имеющимся гидравлическим давлением.

Для расширения:

Сила=Давление x Площадь поршня

И:

Площадь поршня=3.14 x Диаметр²/4

Например, если промышленной машине требуется усилие растяжения примерно 80 кН при давлении 16 МПа, теоретический диаметр отверстия составит около 80 мм.

Однако рассчитанное отверстие — это только отправная точка.

При выборе фактического цилиндра следует также учитывать механический КПД, изменение нагрузки, колебания давления и геометрию рычажного механизма машины.

В случаях, когда цилиндр работает преимущественно при втягивании, площадь штока уменьшает эффективную площадь поршня, и силу втягивания необходимо рассчитывать отдельно.

3. Выберите ход из фактического хода машины.

Ход цилиндра должен соответствовать требуемому движению машины.

Не выбирайте ход только путем оценки расстояния между двумя точками крепления. Если цилиндр работает через рычаг, требуемый ход может меняться в зависимости от угла цилиндра.

Также проверьте:

• Втянутая длина
• Увеличенная длина
• Доступное место для установки
• Зазор вокруг стержня
• Движение на обоих концах хода

Для промышленного оборудования эти размеры в идеале должны быть подтверждены на чертеже машины до изготовления цилиндра.

4. Проверьте диаметр штока поршня.

Шток поршня должен выдерживать механическую нагрузку на протяжении всего хода.

Диаметр штока становится особенно важным, когда цилиндр:

• Имеет длинный ход
• Работает при сжатии
• Несет тяжелую нагрузку
• Имеет большую неопорную длину
• Опыт влияет на нагрузку
• Работает с несовершенным выравниванием

Стержень, обладающий достаточной гидравлической прочностью, может оказаться механически непригодным, если возникает проблема с короблением.

Slyy Hydraulic поставляет поршневые штоки гидравлических цилиндров как часть своего ассортимента продукции для гидравлических цилиндров, что позволяет учитывать диаметр и характеристики штока вместе с конструкцией цилиндра.

5. Учитывайте способ крепления цилиндра.

В промышленном оборудовании можно использовать множество конфигураций крепления цилиндров, в том числе:

• Монтаж на вилке
• Фланцевый монтаж
• Крепление цапфы
• Монтаж на ножках
• Монтаж на поперечной-трубе
• Крепление сферической проушины
• Резьбовое крепление

Способ крепления определяет, как цилиндр передает усилие на машину.

Это также влияет на выравнивание и боковую нагрузку.

Если во время работы точки крепления перемещаются относительно друг друга, цилиндру может потребоваться шарнирное крепление, а не полностью жесткое соединение.

6. Избегайте неконтролируемой боковой загрузки.

Гидравлические цилиндры в первую очередь предназначены для передачи осевой силы.

Если механизм машины прикладывает боковую силу к штоку поршня, направляющая штока, уплотнения и отверстие цилиндра могут подвергнуться дополнительному износу.

Особенно это важно для промышленного оборудования, имеющего:

• Длинные удары
• Смещенные нагрузки
• Связи
• Плохо управляемые движущиеся части
• Тяжелые движущиеся компоненты

По возможности внешние направляющие машины должны воспринимать боковые нагрузки, а не полагаться на гидравлический цилиндр для направления движущегося компонента.

7. Тщательно выбирайте трубку цилиндра.

Трубка цилиндра непосредственно определяет внутреннюю рабочую поверхность поршня и уплотнений.

Для промышленных гидроцилиндров важными характеристиками трубок являются:

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

Slyy Hydraulic работает с холоднотянутыми и хонингованными трубами для гидравлических цилиндров.

Хонингованная трубка обеспечивает контролируемую внутреннюю поверхность для движения поршня и уплотнения. Это становится особенно важным, когда ожидается, что цилиндр будет работать в повторяющихся циклах.

Следовательно, трубку цилиндра следует рассматривать как функциональный компонент гидравлического цилиндра, а не просто стальную оболочку.

8. Сопоставьте поверхность штока поршня с рабочей средой.

Шток поршня подвергается воздействию внешней среды и обычно проходит через уплотнение штока во время каждого рабочего цикла.

Таким образом, состояние его поверхности напрямую зависит от характеристик и износа уплотнения штока.

В зависимости от применения покупателям может потребоваться указать:

• Материал стержня
• Твердость поверхности
• Шероховатость поверхности
• Хромирование
• Индукционная закалка
• Коррозионная стойкость

Для промышленного оборудования, работающего в пыльных, влажных, абразивных или агрессивных средах, особого внимания заслуживает обработка поверхности штока поршня.

9. Учитывайте операционный цикл

Цилиндр, используемый время от времени, не может быть выбран точно так же, как тот, который работает непрерывно в течение производственной смены.

Определять:

• Циклов в час
• Рабочее время в день
• Частота хода
• Нагрузка во время каждого цикла
• Средняя и максимальная скорость
• Требуемый срок службы

Промышленное оборудование с большим-циклом предъявляет повышенные требования к штоку поршня, внутреннему отверстию трубки, уплотнениям, направляющим и условиям смазки.

Это одна из причин, почему одинаковые номинальные размеры цилиндров могут иметь совершенно разные требования к обслуживанию на разных машинах.

10. Проверьте скорость цилиндра и гидравлический поток.

Скорость цилиндра зависит от гидравлического потока и эффективной площади поршня.

Для расширения:

Скорость цилиндра=Расход/Площадь поршня

Больший диаметр цилиндра создает большую силу, но также требует больше гидравлического масла для выполнения того же хода с той же скоростью.

Поэтому выбор отверстия следует сверять с имеющимся расходом насоса и требуемой рабочей скоростью.

Если цилиндр слишком велик для доступного потока, машина может работать медленнее, чем ожидалось.

11. Выберите систему уплотнений в соответствии с гидравлической жидкостью.

Выбор уплотнения должен соответствовать фактической гидравлической жидкости и условиям эксплуатации.

Важные факторы включают в себя:

• Тип гидравлического масла
• Рабочая температура
• Давление
• Скорость цилиндра
• Рабочий цикл
• Загрязнение
• Ожидаемый срок службы

Систему уплотнений также следует учитывать вместе с отделкой отверстия трубки и поверхностью штока поршня.

Цилиндр может иметь правильные размеры, но при этом возникать преждевременные утечки, если система уплотнений не подходит для условий эксплуатации.

12. Рассмотрите промышленную рабочую среду

Окружающая среда вокруг цилиндра может влиять на выбор материала и-обработки поверхности.

Например:

Общезаводское оборудование:
Стандартное гидравлическое масло, умеренная температура и относительно чистые условия позволяют использовать обычные материалы и системы уплотнений.

Оборудование для обработки стали и металла-:
Нагрев, окалина, пыль и удары могут потребовать повышенного внимания к защите и уплотнению стержня.

Наружное промышленное оборудование:
Влага, колебания температуры и коррозия могут сделать защиту поверхности штока поршня более важной.

Тяжелое-оборудование:
Высокие нагрузки, длинные ходы и частые циклы требуют более тщательной оценки стабильности стержня, прочности трубки и конструкции крепления.

13. Когда следует использовать стандартный или нестандартный гидравлический цилиндр?

Стандартный цилиндр может подойти, если машина имеет общие установочные размеры и условия эксплуатации.

Нестандартный гидроцилиндр более уместен, когда оборудование требует определенных:

• Отверстие и ход
• Диаметр стержня
• Монтажные размеры
• Расположение порта
• Характеристики трубки
• Материал штока поршня
• Обработка поверхности
• Конфигурация уплотнения
• Рабочее давление

Для производителей промышленного оборудования индивидуальный дизайн цилиндра также может упростить интеграцию, когда доступное пространство для установки не соответствует стандартным размерам цилиндра.

14. Что следует отправить производителю гидроцилиндров?

При запросе коммерческого предложения предоставьте как можно больше следующей информации:

Параметр	Необходимая информация
Приложение	Тип промышленного оборудования
Цилиндрическое действие	Одностороннего или двойного действия
Отверстие	Требуемое отверстие или необходимое усилие
Гладить	Требуемый проезд машины
Рабочее давление	Нормальное рабочее давление
Нагрузка	Нагрузка и направление
Скорость	Скорость выдвижения и втягивания
Монтаж	Тип крепления и размеры
Стержень	Требуемый диаметр или условия нагрузки
Установка	Втянутые и выдвинутые размеры
Порты	Размер, резьба и расположение
Гидравлическая жидкость	Тип жидкости
Температура	Рабочая температура
Рабочий цикл	Циклы и рабочее время
Среда	Пыль, влага, тепло, коррозия и т. д.
Количество	Требуемое количество

Чертеж машины, на котором показаны точки крепления и перемещения, особенно полезен для не-стандартных применений.

Slyy Hydraulic для промышленных гидравлических цилиндров

Ассортимент продукции Slyy Hydraulic включает гидравлические цилиндры, поршневые штоки, хонингованные и холоднотянутые трубы, которые являются тесно связанными компонентами при производстве гидравлических цилиндров.

В промышленном оборудовании эти компоненты должны работать вместе.

Конструкция цилиндра определяет требуемый диаметр цилиндра и ход поршня. Нагрузка и ход поршня влияют на выбор штока поршня. Шток поршня и уплотнения зависят от состояния поверхности и условий эксплуатации. Трубка цилиндра требует соответствующей внутренней точности и чистоты поверхности для надежного движения поршня.

Этот подход на уровне компонентов-особенно полезен, когда производителю промышленного оборудования нужен гидроцилиндр с конкретными размерами или эксплуатационными требованиями, а не обычный стандартный цилиндр.

Окончательное рассмотрение

Выбор гидроцилиндра для промышленного оборудования начинается с машины, а не с каталога цилиндров.

Сначала определите необходимое движение и нагрузку. Затем определите внутренний диаметр, ход поршня, диаметр штока, способ крепления, рабочую скорость, рабочий цикл, требования к трубке, систему уплотнения и условия окружающей среды.

Для промышленных гидроцилиндров, изготовленных по индивидуальному заказу, обеспечение всех условий применения позволяет производителю оценить цилиндр, хонингованную трубку, шток поршня и конфигурацию крепления как одну рабочую систему.

Обычно это более надежная отправная точка, чем выбор цилиндра только по диаметру и давлению.