Ürün danışmanlığı
E -posta adresiniz yayınlanmayacaktır. Gerekli alanlar işaretlenmiştir *
Bir vincin veya kaldırma platformunun yanında durduysanız ve bir silindirin gerçekte ne kadar yük taşıyabileceğini merak ettiyseniz, cevap tek bir ilişkiye dayanır: yağın basıncı ile ittiği alanla çarpımı. Bu, her hidrolik silindir kuvveti hesaplamasının özüdür ve birkaç tekrardan sonra ikinci doğanız haline gelir.
Vinçler, hava çalışma platformları, çekici kamyonlar ve kazık çakma makineleri için silindirler üretiyoruz, dolayısıyla haftamızın büyük bir kısmı bu aritmetiğe harcanıyor. Aşağıda aslında kullandığımız yöntem, hem metrik hem de emperyal birimlerde çalışılmış bir örnek ve kağıt üzerindeki sayının sitedeki sayıyla eşleşip eşleşmediğine karar veren küçük ayrıntılar yer almaktadır.
Temel Formül: Kuvvet Eşittir Basınç Times Alan
Her hesaplama F = P × A ile başlar; burada kuvvet Newton (veya pound-kuvvet), basınç pascal (veya psi) cinsinden ve alan metrekare (veya inç kare) cinsinden ölçülür. Tek gerçek iş doğru alanı bulmaktır çünkü çift etkili silindir, yağın hangi yöne aktığına bağlı olarak iki farklı silindir sunar.
İtme Kuvveti (Uzatma)
Yağ kapak ucuna girdiğinde pistonun tam yüzüne etki eder. D delik çapı için alan A = π × D² ÷ 4'tür. Bunu çalışma basıncıyla çarptığınızda uzatma kuvvetini elde edersiniz.
Çekme Kuvveti (Geri Çekme)
Yağ çubuğun ucuna girdiğinde çubuğun kendisi piston yüzeyinin bir kısmını kaplar. Çubuk çapı d ise, etkili alan A = π × (D² − d²) ÷ 4 olur. Çubuk her zaman alanı kaldırdığından, geri çekme kuvveti her zaman uzatma kuvvetinden daha düşüktür, tipik bir çubuk-delik oranında genellikle yüzde 30 ila 45 oranında.
Birimleri tutarlı tutun. Çubuğu inç karelerle karıştırmak, saçma sonuçların en yaygın kaynağıdır ve bir e-tablo, sizi uyarmadan kendinden emin, yanlış bir yanıt verecektir.
Takip Edebileceğiniz Çalışılmış Bir Örnek
Çift etkili bir silindirin 100 mm'lik bir deliğe, 70 mm'lik bir çubuğa ve 200 çubuk çalışma basıncına sahip olduğunu varsayalım.
- Basıncı dönüştürün: 200 çubuk = 20 MPa = 20 N/mm².
- Piston alanı: π × 100² ÷ 4 = 7.854 mm².
- Çubuk alanı: π × 70² ÷ 4 = 3.848 mm².
- Uzatma kuvveti: 20 × 7,854 = 157,080 N veya yaklaşık 157kN.
- Geri çekme kuvveti: 20 × (7,854 − 3,848) = 80,120 N veya yaklaşık 80kN.
Yaklaşık 16 tonluk itme ve 8 tonluk çekme kuvvetine karşılık gelen tonlarca kuvvet, bir makinenin özelliklerini değiştirmeye yetecek kadar büyük bir farktır. İngiliz terimleriyle tanımlanan aynı silindir, 2.500 psi'de 4 inçlik bir delik ve 2 inçlik bir çubuk, yaklaşık 31.400 lbf uzatma ve 23.560 lbf geri çekme sağlar. Oran aynı kalır; bu, çizim setleri arasında hareket ederken kullanışlı bir akıl sağlığı kontrolüdür.
| Örnek | delik | çubuk | Basınç | Uzatma Gücü | Geri Çekme Kuvveti |
|---|---|---|---|---|---|
| Metrik | 100 mm | 70 mm | 200 bar | 157 kN | 80 kN |
| İmparatorluk | 4,0 inç | 2,0 inç | 2.500 psi | 31.400 pound | 23.560 pound |
Delik, Çubuk ve Basıncı Doğru Şekilde Kullanmak
Hesaplama yalnızca girdiler kadar iyidir ve gördüğümüz hataların çoğuna bunlardan üçü neden olur:
- delik namlunun iç çapıdır, borunun dış çapı veya uç kapağın çapı değildir.
- Çubuk çapı krom yüzeyinde ölçülmelidir. Kaplama kalınlığı ve aşınma, nominal çizim değerinin kullanılmasından daha az önem taşır.
- Basınç pompanın maksimum değeri değil, silindir portundaki çalışma basıncı olmalıdır. Tahliye vanası ayarı bir çalışma noktası değil tavandır.
Yalnızca tahliye ayarını biliyorsanız, silindirin üretebileceği maksimum kuvveti bulmak için hesaplamayı bu değerle çalıştırın, ardından makinenin günlük görevde ne kadar kullandığını görmek için bunu tipik çalışma basıncıyla tekrarlayın. İkisi arasındaki boşluk genellikle bir makinenin neden bir işlevde aşırı, diğerinde marjinal hissettiğini açıklar.
Kuvveti Kimenaj'a Dönüştürme
Site dili kilonewton yerine tonlarla çalışır. Dönüştürmek için Newton'u 9.810'a bölün, çünkü bir metrik ton-kuvvet 9,81kN'ye eşittir. Yukarıdaki 157 kN yaklaşık 16 ton olur ve bu, çoğu operatörün hemen hayal edebileceği bir rakamdır.
| miktar | Gönderen | To | Şununla Çarp: |
|---|---|---|---|
| Basınç | 1 bar | psi | 14.50 |
| Basınç | 1 MPa | bar | 10 |
| Basınç | 1 psi | bar | 0.0689 |
| kuvvet | 1 kN | lbf | 224.8 |
| kuvvet | 1 metrik ton-kuvvet | kN | 9.81 |
| kuvvet | 1 ABD ton-kuvvet | kN | 8.90 |
| Uzunluk | 1 inç | mm | 25.4 |
Hangi tonu kullandığınıza dikkat edin. Bir ABD tonu 2.000 lbf iken bir metrik ton 2.205 lbf'dir ve bu yüzde onluk farkın tam olarak yanlış anda ortaya çıkması gibi bir durum söz konusudur.
Gerçek Kuvvet Neden Formülden Daha Düşük?
Formül ideal bir silindiri tanımlar. Gerçek donanım biraz kaybeder ve nereye gittiğini anlamak, ne kadar marj eklemeniz gerektiğine karar vermenize yardımcı olur.
Conta ve Kılavuz Sürtünmesi
Piston contaları, çubuk contaları ve kılavuz halkalarının tümü harekete karşı direnç gösterir. Aşınmış veya aşırı sıkı mühürler Bu rakamı yukarı ittiğinizde, aylardır kullanılmadan duran bir silindir, genellikle hareket etmeye devam etmesi gerekenden çok daha yüksek bir basınçta kırılır.
Geri Basınç
Karşı bölmeden çıkan yağın hortumlar, valfler ve filtreler içinden geçmesi gerekir. Bu kısıtlama, harekete karşı çıkan bir karşı basınç yaratır, dolayısıyla net kuvvet, çalışma basıncı kuvveti eksi geri dönüş tarafı kuvvetidir.
Yan Yük ve Yanlış Hizalama
Eksen dışına itilen silindir hafifçe bükülür, çubuk kılavuza bağlanır ve sürtünme keskin bir şekilde artar. Bu, hidrolik olmaktan ziyade mekanik bir sorundur ve hiçbir ekstra basınç, sorunu temiz bir şekilde düzeltmez.
Planlama ödeneği olarak teorik değerin yüzde 5 ila 15 altında olmasını bekleyin. Güvenlikle ilgili herhangi bir şey için hesaplanan sayıyı garanti yerine tavan olarak değerlendirin.
Güvenlik Faktörünün Seçilmesi
Gerçekçi bir kuvvet rakamına sahip olduğunuzda, bir sonraki karar ne kadar marjın taşınacağıdır. Evrensel bir cevap yoktur ancak bu başlangıç noktaları mobil makinelerde işe yarar:
- Hafif döngü ile sabit, iyi yönlendirilmiş yükler: 1,5
- Şok yükleme, sık geri dönüşler veya engebeli zemin: 2,0 ve üzeri
- İnsanları içeren uygulamalar: Genellikle 2'nin oldukça üzerinde olan geçerli makine standardını takip edin
- Uzun stroklu silindirler: çubuğun burkulmasını ayrı olarak kontrol edin, çünkü bu genellikle basınç oluşmadan önce tasarımı sınırlar
Cömert bir güvenlik faktörü ücretsiz değildir. Ağırlık, maliyet ve ısı kattığı için amaç bir refleksten ziyade gerçek görevi yansıtan bir sayıdır. Müşterilerimizden basınç ve deliğin yanı sıra görev döngüsünü de istememizin nedeni budur.
Bir Sayıdan Kalıcı Bir Silindire
Gerekli kuvveti bilmek yalnızca başlangıçtır. Daha sonra silindirin, çubuk eğilmeden veya contalar ağlamadan, toz, yağmur ve sıcaklık değişimlerinde binlerce döngü boyunca bunu iletmesi gerekir.
Örneğin kamyona monteli bir vinçte, bom açısı arttıkça orsa kuvveti sürekli olarak değişir ve en kötü durum genellikle tam yükle düşük bir açıyla gelir. Ortalamaya göre boyutlandırma, makineyi tam olarak önemli olduğunda kısa bırakacaktır.
Kamyona Monteli Vinç Hidrolik Bosa Silindiri Farklı yükseklik ve mesafelerde kaldırma için bom açısını ayarlar; çift silindir seçeneği, değişen orsa kuvvetlerine göre boyutlandırma dikkate alınarak daha ağır yükleri destekler. Ürünü Görüntüle → Makaslı kaldırıcılar farklı bir boyut getirir: birkaç kaldırma silindiri yükü paylaşır ve silindir başına gereken kuvvet, platform hareket mesafesinin en alt noktasında olduğunda ve bağlantı açısı en az uygun olduğunda en yüksektir. Bunlar arka planda kalan türden ayrıntılar Belirli bir uygulama için tasarım hususları ve delik sabitlenmeden önce kontrol edilmeye değerdirler.
Makaslı Kaldırma Platformu Hidrolik Kaldırma Silindiri Tek etkili silindirler, düzgün konumlandırma için sönümleme delikleriyle platformu yükseltir ve indirir; birden fazla silindir yükü paylaşıyor, bu da en kötü durumdaki bağlantı kuvvetini kontrol etmeye değer kılıyor. Ürünü Görüntüle → Görev Olağandışı Olduğunda
Boru kaldırma, basit formülün yalnızca başlangıç olduğu bir işe iyi bir örnektir. Ana kaldırma silindirleri bir boru dizisini zemine doğru iter, bu nedenle gerekli kuvvetin tüm dize boyunca sürtünmeyi, yüzeydeki toprak direncini ve borunun kendi ağırlığını karşılaması gerekir. Hesaplama hala basınç çarpı alan şeklindedir, ancak alanın büyük olması ve basıncın uzun bir strok boyunca sürekli olarak mevcut olması gerekir.
Boru Kriko Makinası Hidrolik Ana Kriko Silindiri Boruların itilmesi için güçlü itme ve hassas uzatma sağlayan çekirdek güç kaynağı; kuvvet boyutlandırması boru dizisi boyunca sürtünmeyi ve yüz direncini kapsamalıdır. Ürünü Görüntüle → Bu gibi durumlarda silindir, bir katalogdan seçilmek yerine yükün etrafında tasarlanır ve kuvvet rakamı, nihai cevap yerine spesifikasyonun ilk satırı haline gelir.
Kuvvet hesaplamaları, çabanın karşılığını defalarca veren küçük becerilerden biridir. Basınç, alan ve tonaj arasında güvenle hareket edebildiğinizde, tedarikçinin çizimini birkaç dakika içinde kontrol edebilir, küçük boyutlu bir silindiri makineye ulaşmadan önce fark edebilir ve müşteriye çekme kuvvetinin itme kuvvetiyle neden aynı olmadığını açıklayabilirsiniz.
Hesaplamada ikinci bir çift göz istiyorsanız, bize delik çapını, çubuk çapını, basıncını ve montajın bir taslağını gönderin. Herhangi bir şey üretilmeden önce rakamları konuşmaktan her zaman memnuniyet duyarız.
