Հիդրավլիկ գլանի նախագծման մասնագիտական ​​ուղեցույց. Կնիքի ընտրությունից մինչև հանդուրժողականության վերլուծություն

Հիդրավլիկ գլանը հիդրավլիկ համակարգի շարժիչն է, և դրա նախագծային հուսալիությունը ուղղակիորեն որոշում է ամբողջ համակարգի աշխատանքը և ծառայության ժամկետը: Այս հոդվածը խորանում է հիդրավլիկ գլանների նախագծման հիմնական սկզբունքների մեջ՝ սկսելով դրա հիմնական բաղադրիչներից՝ խորը վերլուծություն կատարելու համար այնպիսի կարևոր ասպեկտների, ինչպիսիք են նախագծման էական կողմերը, ընտրության չափանիշները և կնքման և ուղղորդման համակարգերի արտադրության կարևորագույն հանդուրժողականության վերահսկողությունը:

|1. Աշխատանքային սկզբունքը և հիմնական բաղադրիչները|

Հիդրավլիկ գլանը, ըստ էության, սարք է, որը հիդրավլիկ էներգիան փոխակերպում է գծային մեխանիկական էներգիայի: Դրա հիմնական բաղադրիչներն են՝

• |Գլանաձև փող՝​ Միջուկային ճնշման տարան, խոռոչ պողպատե խողովակ՝ բարձր մշակված ներքին մակերեսով։
• |Մխոց և մխոցային ձող.​ Էլեկտրաէներգիայի փոխանցման բաղադրիչներ, որոնք ճնշման տակ գտնվող յուղի ազդեցության տակ կատարում են փոխադարձ շարժում։
• |Վերջնական կափարիչներ (գլուխ և կափարիչ):​Կնքեք տակառը և ապահովեք ուղեցույց և ամրացման միջերեսներ։
• |Կնքման համակարգ.Գլանի «կենսապահովման պարան»-ը, որը պատասխանատու է ներքին և արտաքին արտահոսքը կանխելու համար։
• |Ուղղորդման համակարգ.Ապահովում է շարժվող մասերի համակենտրոնությունը, դիմանում է ճառագայթային բեռներին և կանխում մետաղի շփումը։

Գործարկման մեթոդի համաձայն, բալոնները դասակարգվում են որպես՝Միակ գործողության(ձգված ճնշման տակ, հետ քաշված արտաքին ուժի կամ ձգողականության ազդեցությամբ) կամԿրկնակի գործողության(Ե՛վ ձգումը, և՛ հետ քաշումը կարգավորվում են յուղի ճնշմամբ): Այս հիմնարար տարբերությունը անմիջականորեն ազդում է մխոցային կնիքների ընտրության վրա:

|2. Հիդրավլիկ կնքման համակարգ. գործառույթ, ընտրություն և դասավորություն|

Կնիքները դասակարգվում են որպես «դինամիկ» (հարաբերական շարժում ունեցող մասերի միջև) և «ստատիկ» (ֆիքսված մասերի միջև):

|2.1 Հիմնական դինամիկ կնիքների բացատրությունը.|

• |Մխոցային կնիք՝​Կրիտիկական դինամիկ կնիքը, որը կանխում է ներքին արտահոսքը մխոցի վրայով։
  • |U-գավաթային կնիք՝Միակ գործողության կնիք. ճնշումը հանգեցնում է շրթունքի լայնացմանը և միացման մակերեսների հետ շփմանը: Երկակի գործողության գլանների համար անհրաժեշտ են երկու U-աձև բաժակներ, որոնք տեղադրված են մեջք մեջքի:
  • |Երկակի գործողության կնիք (բարդ կնիք):Սովորաբար բաղկացած է էլաստոմերային ակտիվացուցիչից և սահող օղակից (օրինակ՝ PTFE): PTFE-ն առաջարկում է շատ ցածր շփման գործակից և երկար ծառայության ժամկետ, հարմար է բարձր արագության և բարձր ճնշման կիրառությունների համար: Բարձրակարգ տարբերակները ինտեգրվում ենհակաարտամղիչ օղակներդիմակայել ծայրահեղ ճնշումներին (օրինակ՝ 690 բար):
  • |O-օղակ պահեստային օղակներով՝Հարմար է միայն ցածր ճնշման կիրառման համար (<100 բար):Պահեստային օղակներկարևոր են՝ կանխելու համար փափուկ կնքման նյութի բարձր ճնշման տակ բաղադրիչի ճեղքի մեջ մխրճվելը, որը հայտնի է որպես «արտամղման ձախողում»։
• |Ձողի կնիք՝Համակարգի հիմնական կնիքը, որը գտնվում է առջևի կափարիչում, կանխում է ճնշման տակ գտնվող յուղի արտահոսքը մթնոլորտ: Սովորաբար այն միակողմանի կնիքն է, ինչպիսին է U-գավաթը:
• |Բուֆերային կնիք՝Տեղադրված լինելով ձողի կնիքի առջև, դրա նպատակը կատարյալ կնիք ապահովելը չէ, այլ ճնշման կտրուկ տատանումները մեղմացնելը՝ այդպիսով պաշտպանելով ձողի գլխավոր կնիքը և երկարացնելով դրա ծառայության ժամկետը։ Այն սովորաբար պատրաստված է ավելի մեղմ նյութից, քան գլխավոր կնիքը։
• |Մաքրիչի կնիք (քերիչ):Պաշտպանության առաջին գիծը, որը գտնվում է ծայրային կափարիչի ամենաարտաքին մասում։ Այն քերում է աղտոտիչները մխոցային ձողից, երբ այն հետ է քաշվում, պաշտպանելով բոլոր ներքին բաղադրիչները։

|2.2 Ստատիկ կնիքներ՝Օգտագործվում է ֆիքսված միացումների միջև (օրինակ՝ մխոցի ձողը մխոցին, ծայրային կափարիչը փողին), սովորաբար O-օղակներ։

|2.3 Ուղղորդող օղակներ՝Նրանց գործառույթն է՝ուղղորդում, ոչ թե կնքումՊատրաստված լինելով ցածր շփման, մաշվածությանը դիմացկուն նյութերից (օրինակ՝ պոլիամիդ, PTFE), դրանք կրում են ճառագայթային բեռներ և կանխում մետաղից մետաղ ուղիղ շփումը: Առավելագույն կայունության համար մխոցները հաճախ ունենում են ուղղորդող օղակներ երկու ծայրերում:

|3. Կարևոր նախագծային պարամետր. Էքստրուզիայի բացվածքի և հանդուրժողականության վերլուծություն|

Սա գլանների նախագծման էությունն է և ուղղակիորեն որոշում է կնիքի ծառայության ժամկետը։

• |Էքստրուզիայի բացվածք (E-Gap):Մխոցի և գլանի անցքի (կամ մխոցի ձողի և ծայրային կափարիչի) միջև թույլատրելի առավելագույն ճառագայթային բացվածքը։ Չափազանց մեծ բացը կարող է հանգեցնել նրան, որ կնիքի շուրթը բարձր ճնշման տակ դուրս մղվի բացվածքի մեջ, ինչը կհանգեցնի մշտական ​​​​խափանման։
• |Առավելագույն թույլատրելի էլեկտրոնային բացը.Այս արժեքը կախված էկնքման նյութը, կարծրությունը, աշխատանքային ճնշումը և ջերմաստիճանը, և պետք է ստացվի կնիքի արտադրողի տվյալների թերթիկից: Օրինակ, որոշակի կնիքը կարող է թույլ տալ 0.6 մմ բացվածք 100 բար ճնշման դեպքում, բայց միայն 0.2 մմ՝ 350 բար ճնշման դեպքում:
• |Հանդուրժողականության վերլուծությունը գործնականում.|
  1. Սահմանեք բաղադրիչների հանդուրժողականությունները. օրինակ՝ գլանի անցքը հաճախ H7 է, մխոցային ձողը հաճախ f8 է։
  2. |Դիտարկենք ամենավատ սցենարը (Նվազագույն նյութական վիճակ – LMC):Սա այն ժամանակն է, երբ մխոցի տրամագիծը ամենափոքրն է, իսկ գլանի անցքը՝ ամենամեծը։
  3. |Նախագծային չափերի հետհաշվարկ՝Որպեսզի առավելագույն հնարավոր բացը չգերազանցի E-բացը, մխոցի թույլատրելի նվազագույն տրամագիծը պետք է հաշվարկվի՝ հիմնվելով անցքի առավելագույն հնարավոր չափի վրա։ Այնուհետև համապատասխանաբար սահմանվում են մխոցի արտադրական հանդուրժողականությունները։

|4. Արտադրության և մակերեսային մշակման պահանջները|

• |Գլանի տրամագիծը՝Մակերեսի մշակումը պետք է լինի Rz 0.4 – 2 մկմ, որը սովորաբար ստացվում է հղկման կամ գլանափաթեթավորմամբ հղկման միջոցով։
• |Մխոցային ձող՝Մակերեսի մշակումը պետք է լինի Ra 0.4 – 2 մկմ։ Այն պետք է լինիպատյանով կարծրացված (կարծրություն ≥ 50 HRC, խորություն 1.2-2.5 մմ)ևկոշտ քրոմապատ (20-30 մկմ)մաշվածության և կոռոզիայի դիմադրությունն ապահովելու համար։

|5. Դիզայնի օրինակ և դասավորության տրամաբանություն|

Որպես օրինակ՝ 20 տոննա տարողությամբ և 100 բար աշխատանքային ճնշմամբ կրկնակի գործողության գլան (անցքի տրամագիծ՝ 180 մմ, ձող՝ 80 մմ).

1. |Մխոցային կնիքի ընտրություն.​ Արդյունավետ և հեշտությամբ մատչելի U-գավաթաձև կնիքներ, տեղադրված մեջք մեջքի։
2. |Մխոցի ուղղորդում.Մխոցի երկու ծայրերում տեղադրված են հատուկ մխոցի ուղեցույց օղակներ՝ կնիքներով։ Այս դասավորությունն ապահովում է օպտիմալ ուղեցույցի կայունություն և ապահովում է, որ ուղեցույց օղակները միշտ յուղված լինեն։
3. |Ձողի ծայրի դասավորություն (դրսից դեպի ներս).|
   • |Մաքրիչի կնիք|
   • |Ձողի կնիք|
   • |Բուֆերային կնիք(այս օրինակում խիստ պարտադիր չէ, ներկայացված է ցուցադրման համար)
   • |Ձողի ուղեցույցի օղակ|

|Եզրակացություն|

Հիդրավլիկ գլանի հաջող նախագծումը համակարգված ինժեներական գործընթաց է, որը պետք է հետևի հետևյալ հիմնական տրամաբանությանը.

1. |Գործողության պայմանների սահմանում.Որոշեք ճնշումը, արագությունը, բեռը, միջավայրը և այլն։
2. |Բաղադրիչների ճշգրիտ ընտրություն.Ընտրեք համապատասխան կնքման և ուղղորդման լուծումներ՝ ելնելով պայմաններից: Խորհուրդ է տրվում խորհրդակցել խոշոր արտադրողների (օրինակ՝ SKF, Parker) կատալոգների և կիրառման ուղեցույցների հետ:
3. |Ճշգրիտ հաշվարկ.Կատարեք խիստ հանդուրժողականության վերլուծություն՝ ապահովելու համար, որ «արտամղման բացը» համապատասխանում է պահանջներին բոլոր արտադրական տատանումների դեպքում։
4. |Արտադրության խիստ վերահսկողություն.Նշեք և ապահովեք կարևորագույն բաղադրիչների մակերեսային մշակման և կարծրության պահանջները։

Այս սկզբունքները համակարգված կիրառելով՝ կարելի է նախագծել արդյունավետ, հուսալի և երկարակյաց հիդրավլիկ գլաններ։