คู่มือที่ครอบคลุมเพื่อ กระบอกไฮดรอลิก การออกแบบ: การวิเคราะห์หลักการหลักและกระบวนการที่ได้มาตรฐาน

 

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบหลักของระบบไฮดรอลิกการออกแบบกระบอกสูบไฮดรอลิกจําเป็นต้องมีความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและความประหยัดบทความนี้จะอธิบายอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับหลักการสําคัญกระบวนการมาตรฐานและข้อกําหนดทางเทคนิคที่ต้องปฏิบัติตามในกระบวนการออกแบบเพื่อช่วยให้วิศวกรสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

หลักการหลักสิบประการของการออกแบบกระบอกไฮดรอลิก

1.กําลังขับและการควบคุมการเคลื่อนไหว

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบอกสูบไฮดรอลิกสามารถส่งแรงผลักดันหรือแรงดึงที่ตั้งไว้ล่วงหน้าได้อย่างมั่นคงและควบคุมความเร็วในการเคลื่อนไหวและจังหวะได้อย่างแม่นยําพื้นที่ลูกสูบจะต้องมีการกําหนดผ่านการคํานวณโหลดและขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางกระบอกสูบจะต้องตรงกับความดันของระบบในขณะเดียวกันควรพิจารณาอิทธิพลของแรงเฉื่อยต่อความเร็ว

2.การรับประกันความแข็งแรงของโครงสร้างสามเท่า

ร่างกายกระบอกสูบควรทําจากวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงเช่นเหล็กหมายเลข 45 และควรปรับปรุงความสามารถในการรับน้ําหนักผ่านการรักษาด้วยความร้อนตัวชี้วัดที่สําคัญ ได้แก่:

- ความหนาของผนังของถังกระบอกสูบควรตอบสนองความดันในการทํางานมากกว่า 20 MPa

- อัตราส่วนของเส้นผ่าศูนย์กลางของก้านลูกสูบต่อจังหวะควร ≤ 1:10 เพื่อป้องกันการดัดตามยาว

- ควรตรวจสอบความแข็งแรงของส่วนเชื่อมต่อปลาย - ฝาครอบโดยปกติแล้วจะใช้การเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนหรือเกลียว

3.การออกแบบที่กะทัดรัดและน้ําหนักเบา

บนสมมติฐานของการตอบสนองความต้องการความแข็งแรงท่อเหล็กไร้รอยต่อที่วาดเย็นควรเป็นที่ต้องการเป็นวัสดุฐานสําหรับถังกระบอกสูบผ่านกระบวนการขัดความแม่นยําความหยาบของหลุมด้านในควรควบคุมภายใน Ra0.4μm ซึ่งสามารถลดขนาดและมั่นใจได้ถึงความถูกต้องในการเลื่อน

4.ระบบปิดผนึกแบบแยกส่วน

โครงการปิดผนึกรวมจะถูกนํามาใช้:

- ปิดผนึกลูกสูบ: แหวนยูรีเทน U + แหวนเทฟลอน Glide

- การปิดผนึกก้าน: ซีลฝุ่นแบบขั้นตอน + แหวนคู่มือ

- การปิดผนึกแบบคงที่: ปะเก็นแผลโลหะ

5.เทคโนโลยีการบัฟเฟอร์แบบไดนามิก

สําหรับสภาวะการทํางานที่มีความเร็ว > 0.5 m / s ควรกําหนดค่าอุปกรณ์บัฟเฟอร์เร่งหลายขั้นตอนการเบรกที่ราบรื่นสามารถทําได้ผ่านวาล์วคันเร่งที่ปรับได้ช่วยลดแรงกระแทกได้มากกว่า 30%

6.การออกแบบการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม

- ในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นละออง: เพิ่มซีลฝุ่นสองชั้น

- ในสภาพการทํางานที่อุณหภูมิสูง: ใช้ซีลยางฟลูออโร

- ในสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน: ควรใช้ชุบโครเมี่ยมแข็งกับผนังด้านในของถังกระบอกสูบ

7.การประยุกต์ใช้ส่วนประกอบที่ได้มาตรฐาน

เส้นผ่าศูนย์กลางกระบอกมาตรฐาน (φ32/40/50, ฯลฯ)ตามมาตรฐาน ISO6020 / 6022 ควรเลือกและแท่งลูกสูบควรได้รับการจัดอันดับตามมาตรฐาน DIN / ISO (เช่นท่อความแม่นยํา DIN2391)

 

ขั้นตอนการออกแบบมาตรฐานเก้าขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1: คําจํากัดความของพารามิเตอร์พื้นฐาน

- รวบรวมพารามิเตอร์หลักเช่นภาระการทํางานสูงสุดช่วงจังหวะและความถี่ในการทํางาน

- กําหนดวิธีการติดตั้ง (trunnion - ประเภท / ประเภทหน้าแปลน / ประเภทเท้า - กรอบ)

ขั้นตอนที่ 2: การคํานวณระบบไฟฟ้า

1.การคํานวณเส้นผ่าศูนย์กลางลูกสูบ:

\ (D = \sqrt{\frac{4F}{\pi P }} \)

(F: กําลังขับ, P: ความดันระบบ)

2.การจับคู่การไหล:

\ (Q = Av / 612 \)

(A: พื้นที่ลูกสูบ v: ความเร็วในการเคลื่อนไหว)

ขั้นตอนที่ 3: การออกแบบโครงสร้าง

- การตรวจสอบความหนาของผนังถังกระบอกสูบ:

\ ( t \ geq \ frac { PD } { 2 \ sigma } \ )

(σ: ความเครียดที่อนุญาตได้ของวัสดุ)

- ตรวจสอบเสถียรภาพของลูกสูบ:

สูตรออยเลอร์ถูกนําไปใช้ในการคํานวณภาระที่สําคัญ

ขั้นตอนที่ 4: การกําหนดค่าของระบบเสริม

- อุปกรณ์บัฟเฟอร์: เลือกระหว่างบัฟเฟอร์ชนิดลูกสูบและชนิดกวาดล้าง

- วาล์วไอเสีย: ติดตั้งส่วนประกอบไอเสียอัตโนมัติที่ด้านบน

- บูรณาการเซ็นเซอร์: รวมอุปกรณ์ตรวจจับการเคลื่อนที่แบบแหวนแม่เหล็ก

ขั้นตอนที่ 5: การวางแผนกระบวนการผลิต

1.การประมวลผลกระบอกสูบ:

เบื่อหยาบ→ดี reaming→กลิ้ง (ความแข็งของพื้นผิว≥HRC60)

2.การรักษาลูกสูบก้าน:

การดับและการอบอุ่น → การชุบโครเมี่ยม (ความหนาของการเคลือบ 0.03-0.05 มม.) → การบดแบบ Super-finishing

 

ข้อมูลจําเพาะทางเทคนิคสําหรับส่วนประกอบที่สําคัญ

1.ประกอบบล็อกกระบอกสูบ

- วัสดุ: ท่อเหล็กไร้รอยต่อแบบดึงเย็น (หมายเลข 20 / หมายเลข 45)

- ความตรง: ≤0.08 มม. / 1000 มม

- ความอดทนรูด้านใน: H8-H9

2.ระบบลูกสูบ

- ความกว้างของแถบคู่มือ: 0.3-0.5 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางกระบอก

- การกวาดล้างพอดี: 0.05-0.15 มม. (เพื่อรักษาฟิล์มน้ํามัน)

3.ระบบซีล

- อุณหภูมิในการทํางาน: -30 °C ~ + 200 °C

- ระดับความต้านทานแรงดัน: ≥1.5 เท่าของความดันระบบ

 

โดยการใช้เกณฑ์การออกแบบเหล่านี้อย่างเป็นระบบอายุการใช้งานของกระบอกไฮดรอลิกสามารถเพิ่มขึ้นได้ 30%-50%ขอแนะนําให้ตรวจสอบสภาพการปิดผนึกทุก 5000 ชั่วโมงการทํางานและใช้การบํารุงรักษาเชิงป้องกันในมิติที่สําคัญพอดี