ჰიდრავლიკური ცილინდრი ჰიდრავლიკური სისტემის ამძრავი მექანიზმია და მისი დიზაინის საიმედოობა პირდაპირ განსაზღვრავს მთელი სისტემის მუშაობას და მომსახურების ვადას. ეს სტატია განიხილავს ჰიდრავლიკური ცილინდრის დიზაინის ძირითად პრინციპებს, დაწყებული მისი ძირითადი კომპონენტებით, რათა უზრუნველყოს ისეთი კრიტიკული ასპექტების სიღრმისეული ანალიზი, როგორიცაა დიზაინის არსი, შერჩევის კრიტერიუმები და მისი დალუქვისა და მართვის სისტემების წარმოების ტოლერანტობის კონტროლი.
1. მუშაობის პრინციპი და ძირითადი კომპონენტები
ჰიდრავლიკური ცილინდრი არსებითად არის მოწყობილობა, რომელიც ჰიდრავლიკურ ენერგიას წრფივ მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნის. მისი ძირითადი კომპონენტებია:
- ცილინდრის ლულა: ბირთვის წნევის ჭურჭელი, ღრუ ფოლადის მილი მაღალხარისხიანი დამუშავებული შიდა ზედაპირით.
- დგუში და დგუშის ღერო:ელექტროგადამცემი კომპონენტები, რომლებიც წნევის ქვეშ მყოფი ზეთის ზემოქმედების ქვეშ ასრულებენ ორმხრივ მოძრაობას.
- ბოლო ხუფები (თავი და თავსახური):დალუქეთ ლულა და უზრუნველყავით სახელმძღვანელო და სამონტაჟო ინტერფეისები.
- დალუქვის სისტემა:ცილინდრის „სასიცოცხლო ღერო“, რომელიც პასუხისმგებელია შიდა და გარე გაჟონვის თავიდან აცილებაზე.
- ხელმძღვანელობის სისტემა:უზრუნველყოფს მოძრავი ნაწილების კონცენტრაციას, უძლებს რადიალურ დატვირთვას და ხელს უშლის ლითონს შორის კონტაქტს.
მოქმედების მეთოდის მიხედვით, ცილინდრები კლასიფიცირდება როგორცერთჯერადი მოქმედების(წნევით გაშლილი, გარე ძალის ან გრავიტაციის შედეგად შეკუმშული) ანორმაგი მოქმედების(როგორც გაშლა, ასევე შეკუმშვა კონტროლდება ზეთის წნევით). ეს ფუნდამენტური განსხვავება პირდაპირ გავლენას ახდენს დგუშის საკეტების შერჩევაზე.
2. ჰიდრავლიკური დალუქვის სისტემა: ფუნქცია, შერჩევა და მოწყობა
დალუქვები კატეგორიებად იყოფა „დინამიურ“ (შეფარდებითი მოძრაობის მქონე ნაწილებს შორის) და „სტატიკურ“ (ფიქსირებულ ნაწილებს შორის).
2.1 ძირითადი დინამიური დალუქვის ახსნა:
- დგუშის ბეჭედი: კრიტიკული დინამიური დალუქვა, რომელიც ხელს უშლის დგუშზე შიდა გაჟონვას.
- U-ჭიქის ბეჭედი:ერთმოქმედებიანი დალუქვა; წნევა იწვევს ტუჩის გაფართოებას და შეხებას შემაერთებელ ზედაპირებთან. ორმოქმედებიანი ცილინდრებისთვის საჭიროა ორი U-ფორმის ჭიქა, რომლებიც ზურგით არის დამონტაჟებული.
- ორმაგი მოქმედების დალუქვა (ნაერთი დალუქვა):როგორც წესი, შედგება ელასტომერის ენერგიზატორისგან და მოცურების რგოლისგან (მაგ., PTFE). PTFE გთავაზობთ ძალიან დაბალ ხახუნის კოეფიციენტს და ხანგრძლივ მომსახურების ვადას, რაც შესაფერისია მაღალსიჩქარიანი და მაღალი წნევის აპლიკაციებისთვის. მაღალი კლასის ვერსიები ინტეგრირებულია ანტიექსტრუზიული რგოლებიგაუძლოს ექსტრემალურ წნევას (მაგალითად, 690 ბარი).
- O-რგოლი სარეზერვო რგოლებით:მხოლოდ დაბალი წნევის აპლიკაციებისთვისაა შესაფერისი (<100 ბარი).სარეზერვო რგოლებიაუცილებელია იმისათვის, რომ რბილი დალუქვის მასალა მაღალი წნევის ქვეშ კომპონენტის ნაპრალში არ მოხვდეს — ფენომენი, რომელიც ცნობილია როგორც „ექსტრუზიის უკმარისობა“.
- ღეროს ბეჭედი:სისტემის ძირითადი დალუქვა, რომელიც მდებარეობს წინა თავსახურში, ხელს უშლის წნევით მყოფი ზეთის ატმოსფეროში გაჟონვას. როგორც წესი, ეს არის ერთმოქმედებიანი დალუქვა, როგორიცაა U-ჭიქა.
- ბუფერული ბეჭედი:ღეროს დალუქვის წინ განთავსებული მისი დანიშნულება არ არის იდეალური დალუქვის უზრუნველყოფა, არამედ წნევის მკვეთრი ცვლილებების შესუსტება, რითაც იცავს ღეროს მთავარ დალუქვის სისტემას და ახანგრძლივებს მის მომსახურების ვადას. ის, როგორც წესი, უფრო რბილი მასალისგან მზადდება, ვიდრე მთავარი დალუქვის სისტემა.
- საწმენდის დალუქვა (სკრეპერი):თავდაცვის პირველი ხაზი, რომელიც ბოლო თავსახურის უკიდურეს მხარეს მდებარეობს. ის იკეცვისას დგუშის ღეროდან დამაბინძურებლებს აშორებს და იცავს ყველა შიდა კომპონენტს.
2.2 სტატიკური დალუქვები: გამოიყენება ფიქსირებულ შეერთებებს შორის (მაგ., დგუშის ღერო დგუშთან, ბოლო თავსახური ლულასთან), როგორც წესი, O-რგოლებს შორის.
2.3 სახელმძღვანელო რგოლები:მათი ფუნქციაახელმძღვანელობა, არა დალუქვადამზადებულია დაბალი ხახუნის, ცვეთამედეგი მასალებისგან (მაგ., პოლიამიდი, PTFE), ისინი იტანენ რადიალურ დატვირთვას და ხელს უშლიან ლითონ-ლითონ პირდაპირ კონტაქტს. ოპტიმალური სტაბილურობისთვის დგუშები ხშირად იყენებენ სახელმძღვანელო რგოლებს ორივე ბოლოში.
3. კრიტიკული დიზაინის პარამეტრი: ექსტრუზიის უფსკრული და ტოლერანტობის ანალიზი
ეს არის ცილინდრის დიზაინის არსი და პირდაპირ განსაზღვრავს დალუქვის ვადას.
- ექსტრუზიის უფსკრული (E-Gap):დგუშსა და ცილინდრის ხვრელს (ან დგუშის ღეროსა და ბოლო თავსახურს) შორის მაქსიმალური დასაშვები რადიალური კლირენსი. ჭარბმა უფსკრულმა შეიძლება გამოიწვიოს დალუქვის ტუჩის მაღალი წნევის ქვეშ უფსკრულში გამოყოფა, რაც გამოიწვევს მუდმივ უკმარისობას.
- მაქსიმალური დასაშვები E-Gap:ეს მნიშვნელობა დამოკიდებულიადალუქვის მასალა, სიმტკიცე, სამუშაო წნევა და ტემპერატურადა უნდა იქნას მიღებული დალუქვის მწარმოებლის მონაცემთა ფურცლიდან. მაგალითად, კონკრეტული დალუქვა შეიძლება დაშვებული იყოს 0.6 მმ-იანი უფსკრულით 100 ბარზე, მაგრამ მხოლოდ 0.2 მმ-ით 350 ბარზე.
- ტოლერანტობის ანალიზი პრაქტიკაში:
- განსაზღვრეთ კომპონენტების ტოლერანტობა: მაგალითად, ცილინდრის დიამეტრი ხშირად H7-ია, დგუშის ღერო კი - f8.
- განვიხილოთ ყველაზე უარესი სცენარი (ყველაზე მცირე მატერიალური მდგომარეობა – LMC):ეს მაშინ ხდება, როდესაც დგუშის დიამეტრი ყველაზე მცირეა, ხოლო ცილინდრის ხვრელი ყველაზე დიდი.
- დიზაინის ზომების უკუგამოთვლა:იმისათვის, რომ მაქსიმალური შესაძლო უფსკრული არ აღემატებოდეს E-უფსკრულს, დგუშის მინიმალური დასაშვები დიამეტრი უნდა გამოითვალოს ხვრელის მაქსიმალური შესაძლო ზომის მიხედვით. შემდეგ დგუშის წარმოების ტოლერანტობები განისაზღვრება შესაბამისად.
4. წარმოებისა და ზედაპირის დამუშავების მოთხოვნები
- ცილინდრის დიამეტრი:ზედაპირის დასრულება უნდა იყოს Rz 0.4 – 2 μm, რაც, როგორც წესი, მიიღწევა გაპრიალებით ან ლილვაკით გაპრიალებით.
- დგუშის ღერო:ზედაპირის საფარი უნდა იყოს Ra 0.4 – 2 μm. ის უნდა იყოსგამაგრებული (სიმტკიცე ≥ 50 HRC, სიღრმე 1.2-2.5 მმ)დამყარი ქრომირებული (20-30 მკმ)ცვეთისა და კოროზიისადმი მდგრადობის უზრუნველსაყოფად.
5. დიზაინის მაგალითი და განლაგების ლოგიკა
მაგალითად, 20 ტონიანი ტევადობისა და 100 ბარი სამუშაო წნევის მქონე ორმაგი მოქმედების ცილინდრის (ლულის დიამეტრი: 180 მმ, ღერო: 80 მმ):
- დგუშის ბეჭდის შერჩევა:ეკონომიური და ადვილად ხელმისაწვდომი U-ჭიქის ფორმის საკეტები, რომლებიც დამონტაჟებულია ზურგით ზურგით.
- დგუშის მართვა:დგუშის ორივე ბოლოში განთავსებულია სპეციალური დგუშის მიმმართველი რგოლები, შუაში კი - დალუქვის რგოლები. ეს განლაგება უზრუნველყოფს ოპტიმალურ მიმმართველ სტაბილურობას და უზრუნველყოფს, რომ მიმმართველი რგოლები მუდმივად შეზეთილი იყოს.
- ღეროს ბოლოების განლაგება (გარედან შიგნიდან):
- საწმენდის დალუქვა
- ღეროს ბეჭედი
- ბუფერული ბეჭედი(ამ მაგალითში მკაცრად აუცილებელი არ არის, ნაჩვენებია დემონსტრაციისთვის)
- ღეროს სახელმძღვანელო რგოლი
დასკვნა
ჰიდრავლიკური ცილინდრის წარმატებული დიზაინი სისტემატური საინჟინრო პროცესია, რომელიც უნდა შეესაბამებოდეს შემდეგ ძირითად ლოგიკას:
- ოპერაციული პირობების განსაზღვრა:განსაზღვრეთ წნევა, სიჩქარე, დატვირთვა, გარემო და ა.შ.
- კომპონენტების ზუსტი შერჩევა:პირობების მიხედვით, შეარჩიეთ შესაბამისი დალუქვისა და ხელმძღვანელობის გადაწყვეტილებები. რეკომენდებულია მსხვილი მწარმოებლების (მაგ., SKF, Parker) კატალოგებისა და გამოყენების სახელმძღვანელოების გაცნობა.
- ზუსტი გაანგარიშება:ჩაატარეთ მკაცრი ტოლერანტობის ანალიზი იმის უზრუნველსაყოფად, რომ „ექსტრუზიის უფსკრული“ აკმაყოფილებს მოთხოვნებს წარმოების ყველა ვარიაციის მიხედვით.
- მკაცრი წარმოების კონტროლი:მიუთითეთ და უზრუნველყავით კრიტიკული კომპონენტების ზედაპირის დამუშავებისა და სიმტკიცის მოთხოვნები.
ამ პრინციპების სისტემატური გამოყენებით, შესაძლებელია ისეთი ჰიდრავლიკური ცილინდრების დაპროექტება, რომლებიც ეფექტური, საიმედო და ხანგრძლივი მომსახურებისაა.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 9 ოქტომბერი