Ang hydraulic cylinder mao ang actuator sa usa ka hydraulic system, ug ang pagkakasaligan sa disenyo niini direktang nagtino sa performance ug serbisyo sa tibuok nga sistema. Gitun-an sa kini nga artikulo ang kinauyokan nga mga prinsipyo sa disenyo sa hydraulic cylinder, sugod sa mga panguna nga sangkap niini aron mahatagan usa ka lawom nga pagtuki sa mga kritikal nga aspeto sama sa mga kinahanglanon sa disenyo, pamatasan sa pagpili, ug hinungdanon nga pagkontrol sa pagtugot sa paghimo sa mga sistema sa pagbugkos ug paggiya niini.
nga1. Prinsipyo sa Pagtrabaho ug Panguna nga mga Komponennga
Ang usa ka hydraulic cylinder usa ka himan nga nagbag-o sa hydraulic nga enerhiya ngadto sa linear nga mekanikal nga enerhiya. Ang mga nag-unang sangkap niini naglakip sa:
- ngaSilindro Barrel:Ang core pressure vessel, usa ka hollow steel tube nga adunay usa ka maayo kaayo nga internal nga nawong.
- ngaPiston ug Piston Rod:Ang mga sangkap sa pagpasa sa kuryente nga naghimo sa reciprocating motion ubos sa aksyon sa presyur nga lana.
- ngaKatapusan nga mga Cap (Ulo ug Cap):Pag-seal sa baril ug paghatag og giya ug mounting interface.
- ngaSistema sa Pagbugkos:Ang "lifeline" sa silindro, responsable sa pagpugong sa internal ug external leakage.
- ngaSistema sa Paggiya:Gisiguro ang concentricity sa paglihok nga mga bahin, makasugakod sa radial load, ug makapugong sa metal-to-metal contact.
Pinasukad sa pamaagi sa paglihok, ang mga silindro giklasipikar ingonSingle-Acting(gipalapad pinaagi sa pressure, gibawi sa usa ka eksternal nga puwersa o grabidad) oDoble nga Aksyon(ang mga extension ug retraction kontrolado sa presyur sa lana). Kining sukaranang kalainan direktang nakaimpluwensya sa pagpili sa mga piston seal.
nga2. Ang Hydraulic Sealing System: Function, Selection, ug Arrangementnga
Ang mga selyo gi-categorize nga "Dynamic" (tali sa mga bahin nga adunay relatibong paglihok) ug "Static" (tali sa naayos nga mga bahin).
nga2.1 Panguna nga Dynamic Seals Gipasabut:nga
- ngaPiston Seal:Ang kritikal nga dinamikong selyo nga nagpugong sa internal nga pagtulo sa piston.
- ngaU-Cup Seal:Usa ka single-acting seal; ang presyur maoy hinungdan sa pagpalapad sa ngabil ug pagkontak sa mga nawong sa pag-upa. Ang double-acting cylinders nagkinahanglan og duha ka U-cups nga gitaod back-to-back.
- ngaDoble-Acting Seal (Compound Seal):Kasagaran naglangkob sa usa ka elastomer energizer ug usa ka slide ring (pananglitan, PTFE). Ang PTFE nagtanyag sa usa ka ubos kaayo nga friction coefficient ug taas nga serbisyo sa kinabuhi, nga angay alang sa high-speed ug high-pressure nga mga aplikasyon. Ang mga high-end nga bersyon naghiusaanti-extrusion singsingaron makasugakod sa grabeng pagpit-os (pananglitan, 690 bar).
- ngaO-Ring nga adunay Backup Rings:Angayan ra sa mga aplikasyon nga mubu nga presyur (<100 bar). ngaMga singsing sa pag-backupKinahanglanon aron mapugngan ang materyal nga humok nga selyo nga mapugos sa gintang sa sangkap sa ilawom sa taas nga presyur-usa ka panghitabo nga nailhan nga "pagkapakyas sa pagpuga."
- ngaRod Selyo: Ang nag-unang sistema nga selyo, nga nahimutang sa atubangan nga tumoy nga takup, nga nagpugong sa presyur nga lana gikan sa pagtulo sa atmospera. Kasagaran usa ka single-acting seal sama sa usa ka U-cup.
- ngaBuffer Seal:Gibutang sa wala pa ang selyo sa sungkod, ang katuyoan niini dili ang paghatag usa ka hingpit nga selyo apan aron mapahinay ang mga spike sa presyur, sa ingon mapanalipdan ang panguna nga selyo sa baras ug mapalugway ang kinabuhi niini. Kasagaran kini gihimo sa usa ka humok nga materyal kaysa sa panguna nga selyo.
- ngaWiper Seal (Scraper):Ang una nga linya sa depensa, nga nahimutang sa gawas nga bahin sa katapusan nga takup. Gikuha niini ang mga kontaminado sa piston rod samtang kini nag-atras, nga nanalipod sa tanan nga internal nga sangkap.
nga2.2 Static nga mga Selyo:Gigamit tali sa mga fixed connections (pananglitan, piston rod ngadto sa piston, end cap sa barrel), kasagaran O-rings.
nga2.3 Mga Singsing sa Giya:Ang ilang function mao anggiya, dili pagsilyo. Gihimo gikan sa ubos nga friction, wear-resistant nga mga materyales (pananglitan, polyamide, PTFE), sila nagdala sa radial load ug makapugong sa direktang kontak sa metal ngadto sa metal. Ang mga piston kanunay nga naggamit mga singsing sa giya sa duha ka tumoy alang sa labing maayo nga kalig-on.
nga3. Kritikal nga Parameter sa Disenyo: Extrusion Gap ug Tolerance Analysisnga
Kini ang diwa sa disenyo sa silindro ug direkta nga nagtino sa kinabuhi sa selyo.
- ngaExtrusion Gap (E-Gap):Ang pinakataas nga gitugot nga radial clearance tali sa piston ug sa cylinder bore (o tali sa piston rod ug sa end cap). Ang usa ka sobra nga kal-ang mahimong hinungdan nga ang ngabil sa selyo ma-extruded ngadto sa gintang ubos sa taas nga presyur, nga mosangpot sa permanenteng kapakyasan.
- ngaPinakataas nga Gitugotan nga E-Gap:Kini nga bili nagdepende saseal nga materyal, katig-a, presyur sa pagtrabaho, ug temperatura, ug kinahanglang makuha gikan sa data sheet sa tiggama sa selyo. Pananglitan, ang usa ka piho nga selyo mahimong magtugot sa usa ka 0.6 mm nga gintang sa 100 bar, apan 0.2 mm lamang sa 350 bar.
- ngaPag-analisar sa Pagkamatugtanon sa Pagpraktis:nga
- Ipasabut ang mga pagtugot sa sangkap: pananglitan, ang cylinder bore sagad H7, piston rod sagad f8.
- ngaTagda ang pinakagrabe nga sitwasyon nga sitwasyon (Least Material Condition – LMC):Kini sa dihang ang piston anaa sa pinakagamay nga diyametro niini ug ang cylinder bore anaa sa kinadak-an niini.
- ngaBalik-pagkalkulo sa mga sukod sa disenyo:Aron masiguro nga ang labing kadaghan nga posible nga gintang dili molapas sa E-gap, ang minimum nga gitugotan nga diameter sa piston kinahanglan kalkulado base sa labing kadaghan nga posible nga gidak-on sa bore. Ang mga pagtugot sa paghimo alang sa piston dayon gihubit sumala niana.
nga4. Mga Kinahanglanon sa Paggama ug Surface Treatmentnga
- ngaSilindro Bore: Ang paghuman sa nawong kinahanglang Rz 0.4 – 2 μm, kasagarang makab-ot pinaagi sa pagpahait o pagsunog sa roller.
- ngaPiston Rod:Ang paghuman sa nawong kinahanglan nga Ra 0.4 - 2 μm. Kini kinahanglan ngagipagahi sa kaso (Katig-a ≥ 50 HRC, giladmon 1.2-2.5 mm)uggahi nga chrome plated (20-30 μm).aron masiguro ang pagsukol sa pagsul-ob ug kaagnasan.
nga5. Ehemplo sa Disenyo ug Logic sa Arrangementnga
Gamit ang usa ka double-acting cylinder nga adunay 20-toneladang kapasidad ug 100 bar working pressure (Bore: 180mm, Rod: 80mm) isip pananglitan:
- ngaPagpili sa Piston Seal:Epektibo sa gasto ug dali nga magamit nga mga selyo sa U-cup, gi-install nga back-to-back.
- ngaGiya sa Piston:Ang gipahinungod nga piston guide rings gibutang sa duha ka tumoy sa piston, nga adunay mga selyo sa tunga. Kini nga kahikayan naghatag og labing maayo nga kalig-on sa paggiya ug nagsiguro nga ang mga singsing sa giya kanunay nga lubricated.
- ngaRod End Arrangement (gikan sa gawas ngadto sa sulod):nga
- ngaWiper Sealnga
- ngaRod Selyonga
- ngaBuffer Seal(dili higpit nga kinahanglanon sa kini nga pananglitan, gipakita alang sa demonstrasyon)
- ngaSingsing nga Giya sa Rodnga
ngaPanaposnga
Ang malampuson nga disenyo sa hydraulic cylinder usa ka sistematikong proseso sa inhenyeriya nga kinahanglang mosunod sa mosunod nga core logic:
- ngaDefine Operating Conditions:Tinoa ang presyur, katulin, karga, palibot, ug uban pa.
- ngaTukma nga Pagpili sa Component:Pilia ang angay nga mga solusyon sa pagbugkos ug paggiya base sa mga kondisyon. Ang pagkonsulta sa mga katalogo ug mga giya sa aplikasyon gikan sa dagkong mga tiggama (pananglitan, SKF, Parker) girekomendar kaayo.
- ngaTukma nga Pagkalkula:Himoa ang higpit nga pag-analisar sa pagtugot aron masiguro nga ang "extrusion gap" nagtagbo sa mga kinahanglanon sa ilawom sa tanan nga mga kalainan sa paghimo.
- ngaEstrikto nga Pagkontrol sa Paggama:Ipiho ug siguruha ang mga kinahanglanon sa pagtambal sa nawong ug katig-a alang sa mga kritikal nga sangkap.
Pinaagi sa sistematikong pagpadapat niini nga mga prinsipyo, ang usa makahimo sa pagdesinyo sa mga hydraulic cylinder nga episyente, kasaligan, ug malungtaron.
Oras sa pag-post: Okt-09-2025