Een aangepaste hydraulische cilinder moet meer dan passen in een machine. Het moet voldoende kracht leveren, door het volledige werkbereik bewegen, drukpieken aan kunnen, en onder belasting uitgelijnd blijven. Als een deel van de specificatie fout is, kan de cilinder lekken, buigen, te snel slijten, of de belasting niet kunnen verplaatsen.

Daarom is een duidelijke specificatie de eerste stap naar een betrouwbare cilinder. Het helpt ook de fabrikant van aangepaste hydraulische cilinders om de juiste cilinderbuis, zuigerstang, afdichtingen, poorten en montageonderdelen te selecteren.

Deze gids legt de belangrijkste punten uit die u moet definiëren voordat u een aangepaste of OEM hydraulische cilinder bestelt.

Begin met de Toepassing

Voordat u de boring of slaglengte kiest, beschrijf wat de cilinder moet doen. Een leverancier moet de machine begrijpen, niet alleen de afmetingen van de cilinder.

Begin met deze vragen:

· Wat zal de cilinder heffen, duwen, trekken, klemmen, kantelen of sturen?

· Wat is de normale belasting?

· Wat is de hoogst mogelijke belasting?

· Zal de belasting tijdens de beweging veranderen?

· Hoe snel moet de cilinder uitrekken en terugtrekken?

· Hoeveel cycli zal het per uur voltooien?

· Zal het schokken, trillingen, stof, zout, water of hoge hitte ondergaan?

· Wordt de cilinder binnen of buiten gebruikt?

· Hoeveel ruimte is beschikbaar wanneer de cilinder open en gesloten is?

Bijvoorbeeld, een cilinder die op een hydraulische pers wordt gebruikt, heeft andere behoeften dan een die op een mobiele kraan wordt gebruikt. De pers heeft mogelijk een stijve flensmontage en langzame, gecontroleerde kracht nodig. Daarentegen heeft een kraan mogelijk een scharnier montage nodig die de beweging van de arm volgt.

Een duidelijke beschrijving van de toepassing laat de fabrikant toe om een hydraulische cilinderontwerp te bouwen rond echte werkcondities.

Bereken de Benodigde Cilinderboring

De cilinderboring is de binnen diameter van de cilinderbuis. Het regelt de zuigeroppervlakte en, als gevolg daarvan, de kracht die de cilinder kan leveren.

De basisformule is:

Kracht = Druk × Zuigeroppervlakte

Voor uitrek kracht, gebruik de volledige zuigeroppervlakte. Voor terugtrek kracht, trek de zuigerstangoppervlakte af omdat de stang deel van de werkoppervlakte inneemt.

Echter, de theoretische kracht is niet hetzelfde als de kracht die beschikbaar is bij de machine. Wrijving, drukverlies, afdichtingsweerstand en veranderende belastingshoeken kunnen de uiteindelijke output verminderen. Daarom moet een geschikte ontwerp marge worden opgenomen.

Als een eenvoudig voorbeeld, veronderstel dat een machine 100 kN duwkracht nodig heeft en de werkdruk 20 MPa is. De theoretische zuigeroppervlakte is:

100.000 N ÷ 20.000.000 Pa = 0,005 m²

Dit komt overeen met een boring van ongeveer 80 mm. Echter, een 80 mm boring laat weinig ruimte voor drukverlies of extra belasting. Daarom kan het uiteindelijke ontwerp een grotere standaard boring gebruiken nadat de fabrikant het volledige systeem heeft gecontroleerd.

Een zware hydraulische cilinder heeft vaak een bredere veiligheidsmarge nodig omdat het impactbelastingen, onregelmatig terrein of plotselinge drukveranderingen kan ondergaan.

Bij het specificeren van de boring, geef aan:

· Benodigde uitrek kracht

· Benodigde terugtrek kracht

· Normale werkdruk

· Maximale systeemdruk

· Verwachtes drukverlies

· Gewenste veiligheidsmarge

Kies geen boring alleen op basis van de nominale druk van de pomp. Gebruik in plaats daarvan de druk die tijdens normaal werk de cilinder bereikt.

Definieer de Juiste Slaglengte

Slaglengte is de afstand die de zuigerstang beweegt van de volledig gesloten positie naar de volledig open positie. Het moet de volledige werkbeweging dekken zonder de cilinder tegen zijn interne eindstops te dwingen.

Eerst, meet de benodigde beweging bij de montagepunten van de cilinder. Gebruik niet de beweging van de emmer, platform, blad of machinearm als de cilinderslaglengte. Koppelingen kunnen de bewegingsverhouding veranderen.

Vervolgens, controleer beide installatieafmetingen:

· Teruggetrokken lengte, vaak genoemd gesloten lengte

· Uitgetrokken lengte, vaak genoemd open lengte

Ruimte wordt belangrijker bij het specificeren van een cilinder met lange slaglengte. Naarmate de slaglengte toeneemt, wordt de zuigerstang meer geneigd om te buigen of te knikken onder een duwbelasting. Lange cilinders hebben mogelijk ook meer geleidingsondersteuning nodig.

Mogelijke oplossingen omvatten:

· Een grotere zuigerstang diameter

· Een stopbuis om de lagerspan te verhogen

· Sterkere stang- en cilinderbuis materialen

· Een andere montagepositie

· Externe geleiders voor de bewegende belasting

· Een telescopisch ontwerp wanneer de gesloten ruimte beperkt is

De cilinder moet de belasting verplaatsen, maar het mag niet dienen als de hoofdgeleidingsrail van de machine. Externe geleiders moeten de zijbeweging controleren wanneer mogelijk.

Selecteer Werk- en Testdruk

Werkdruk is de druk die de cilinder tijdens normaal gebruik aan kan. Maximale druk is de hoogste korte-termijn druk die kan optreden. Testdruk wordt gebruikt tijdens inspectie om de sterkte en afdichting van de voltooide cilinder te bevestigen.

Deze waarden moeten niet als hetzelfde getal worden behandeld.

Voor elk project, geef aan:

· Normale werkdruk

· Piekdruk

· Instelling van de hydraulische veiligheidsventiel

· Verwachte drukstijgingen

· Benodigde testdruk

· Cyclussnelheid en werkduur

Drukpieken kunnen optreden wanneer een belasting snel stopt, een ventiel sluit, of een machine een obstakel raakt. Hoewel deze pieken slechts korte tijd kunnen duren, kunnen ze afdichtingen, poorten, lassen en cilindermontages beschadigen.

Shellppon’s SB-Y1 cilinderreeks, bijvoorbeeld, ondersteunt werkdrukken van 16 tot 25 MPa met aangepaste boring, slaglengte en montageopties. Voor hogere belastingen heeft Shellppon ook 35 MPa cilinders geleverd voor een groot havenhefproject.

De juiste drukkwalificatie moet zowel stabiel werk als korte-termijn schokken dekken. Daarom bespreek het volledige hydraulische circuit met de fabrikant in plaats van alleen de pompdruk te geven.

Maak de Zuigerstang Groot Genoeg voor Belasting en Stabiliteit

De zuigerstang overdraagt kracht van de zuiger naar de machine. Zijn diameter beïnvloedt de terugtrekkracht, sterkte, knikkingsresistentie en afdichtingslevensduur.

Een stang onder spanning is voornamelijk beperkt door materiaalsterkte. Echter, een stang onder compressie kan knikken voordat het materiaal zijn volledige sterkte bereikt. Dit risico neemt toe met:

· Langere slaglengte

· Kleinere stangdiameter

· Hogere duwkracht

· Scharnier montage

· Slechte uitlijning

· Zijbelasting

· Lange afstand tussen ondersteuningspunten

Om deze reden heeft een cilinder met lange slaglengte vaak een grotere stang nodig dan een korte cilinder met dezelfde boring en druk.

Het stangoppervlak is ook belangrijk. Hard chroomplating wordt veel gebruikt omdat het een glad, slijtvast oppervlak biedt voor de stangafdichting. Echter, maritieme, mijnbouw- en chemische toepassingen kunnen extra corrosiebeveiliging of roestvrij staal nodig hebben.

Vraag de fabrikant om stangknikking, lagerbelasting, oppervlaktafwerking, hardheid en corrosieresistentie te controleren als onderdeel van het hydraulische cilinderontwerp.

Kies de Juiste Montagestijl

Cilindermontage regelt hoe kracht in het machineframe wordt doorgegeven. De verkeerde montage kan zijbelasting creëren, de stang buigen, of spanning op de cilinderbuis leggen.

Veelvoorkomende montageopties omvatten:

· Flensmontage: Geschikt voor persen en vaste machines met rechte axiale belastingen.

· Voetmontage: Biedt stijve ondersteuning voor industriële apparatuur en hydraulische kraaneenheden.

· Klevismontage: Laat de cilinder scharnieren terwijl de machinekoppeling beweegt.

· Trunnionmontage: Ondersteunt zware scharnierende belastingen rond een vast punt.

·