Гидравлик цилиндрүүд машиний ажиллагааг хэрхэн сайжруулах вэ?

Промышлен ба зөөврийн машин механизмд гидравлик цилиндрийн үндсэн ажиллагааны давуу талууд

Шингэний цахилгааныг шулуун хүч болгон хувиргах үед гидравлик багана нь аж үйлдвэрийн нөхцөл байдал болон зөөврийн тоног төхөөрөмжид үнэхээр илүү дээд ажиллагаа гаргадаг. Тэдгээрийг ялгаж буй зүйл бол жижиг зайнаас ч шалтгаалаад их хүч хуримтлуурах чадвар юм. Эдгээр баганууд нь 10,000 psi-с давсан хүчийг үүсгэж чаддаг тул экскаватор, аж үйлдвэрийн пресс зэрэг машин механизм маш том ачааллыг амархан даах боломжтой. Мөн энэ нь зөвхөн хүч ч биш юм. Тэд микрометрийн түвшинд хөдөлгөөнийг маш нарийн удирдах боломжийг бас олгодог. Энэ нь 0.001 инчийн нарийн зөрүүтэй деталь бүртгэл хийх шаардлагатай үйлдвэрлэлд маш чухал. Жишээ нь автомашин цуглуулах шугам эсвэл нарийн механик боловсруулалтын үйл ажиллагаанд бага зэрэг л тааралдашгүй тохиолдолд дараагийн алхамд асуудал үүсгэж болзошгүй.

Орчин үеийн гидравлик системүүд дотоод урсгалыг багасгаж, цахилгаан механик системүүдтэй харьцуулахад үйлчилгээний зардлыг 30%-иар бууруулж, 90%-иас дээш энергийн шилжилтийн үр ашигтай байдлыг олж авдаг (DOE 2023). Тэдгээрийн бат бөх загвар нь хэт эсрэг орчинд найдвартай ажиллах боломжийг бий болгодог:

• Температурын тэсвэрт байдал : -40°F-аас 300°F хүртэлх температурт үр дүнтэй ажиллана
• Бохирдлын эсэргүүцэл : Мина, барилга байгууламжийн салбарт тоосонцорын нөлөөлөлд тэсвэртэй байлган бэхэлнэ
• Шинэлэг толгой : Ой хийх машин механизм шиг их чичирхийлэлтэй хэрэглээнд бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгална

Энэ хүч, нарийвчлал, бат бөх чанарын хослол нь гидравлик цилиндрийг хүнд нөхцөл байдлын хэрэглээнд чухал болгож өгдөг – тогтмол даралт шаарддаг цуглуулгын өргөвчөөс эхлээд хувьсах газрын нөхцөл байдалд дасан зохицох хүчний зохицуулгыг шаарддаг хөдөө аж ахуйн цуглуулгын машиныг оруулаад.

Гидравлик цилиндрийн үйл ажиллагаанд шууд нөлөөлдөг гол загварын хүчин зүйлс

Цилиндрийн диаметр, стержений диаметр, алхмын урт: Хүч, хурд, тогтвортой байдлыг тэнцвэржүүлэх

Гидравлик цилиндрийн ажиллагааг үзэх үед анхаарч үзэх гурван үндсэн хүчин зүйл байдаг. Хэмжээ ихтэй нь тодорхойлно даа, учир нь хүч нь даралтыг поршений талбалаар үржүүлсэнтэй тэнцүү байдаг ч гэсэн илүү их шингэн шаарддаг тул системийн урсгалын чадал хязгаарлагдмал үед жинхэнэдээ үйл ажиллагааг удаашруулж болно. Их зузаан шургуу нь муруйх асуудлыг саатуулахад тусалдаг ч материал, үйлдвэрлэлийн өртөг өсөх, жин нэмэгдэх зэрэг сөргөөр нөлөөлдөг. Мөн түржээний урт гэж байдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн анхаарал татахгүй үлддэг. Урт түржээтэй нь тогтвортой байдалд асуудал үүсгэдэг тул инженерүүд ихэвчлэн шургууны диаметрийг нэмэгдүүлэх эсвэл цилиндрийн тойронд ямар нэгэн дэмжлэг үзүүлэх бүтцийг суурилуулж, бүх зүйлийг ажиллаж байх үедээ зөв байрлалд байлгахыг оролддог.

Нарийн механизм нь буруу байршилтыг саатуулдаг бөгөөд энэ нь герметикжүүлэгчийн износ, үйлчилгээний насны хугацааг богиносгодог. Оновчтой дизайн нь:

• Системийн даралтын хязгаарт хүрэх хүчний шаардлага
• Циклийн цагийн зорилго ба хувиарлагчийн байгаа чадал
• Хазайлтын эсрэг арга хэмжээтэй ачааллын нөлөөний дорх нугаралт

Ажиллагааны даралт ба таглах үр дүнтэй байдал: Хүчний нягтыг хамгийн их болгох, урсгалыг хамгийн бага болгох

Өндөр ажиллагааны даралт — орчин үеийн системд ерөнхийдөө 3,000–5,000 PSI — жижигхэн цилиндрээс илүү их хүч гаргах боломжийг олгоно, гэхдээ материал ба таглашруу илүү их хүндийн дор оруулна. Асимметрик U-хэлбэрэй таглаш, PTFE-ээр идэвхжүүлсэн таглаш зэрэг дэвшилтэт шийдлүүд эдгээр нөхцөлд бүтцээ хадгалж, 1%-иас бага урсгалыг хангана.

Чухал хүчин зүйлс бол:

• Таглашны материал ба шингэний шингэний нийцэл
• Цилиндрийн хоолойн гадаргуугийн төгсгөл (ерөнхийдөө 0.2–0.4μm Ra)
• Ажиллагааны температур дахь дулааны тогтвортой байдал (-40°F-с 250°F хүртэл)

Үр дүнтэй таглаш нь энергийн алдагдлыг багасгахад (үрэлтээс үүдэлтэй үр ашгийн алдагдал 5–8% багасгах) тусладаггүй зөвхөн энэ ч биш, мөн шингэн хүчний системд эрт үхэлтийн гол шалтгаан болдог бохирдлын оролтыг урьдчилан сэргийлнэ.

Дараагийн үеийн шид гидравлик цилиндрийн үзүүлэлтийг дэвшүүлж буй инновацууд

Хүчийг тохируулах, энерги сэргээх зориулалттай олон камер бүхий бүтэц

Олон камер бүхий шингэн даралтны цилиндр нь ажиллагааны нөхцөл байдлыг бодит цагт өөрчлөх боломжийг операторд олгоно. Энэ дизайн нь нарийн төвөгтэй өргөлтийг хариуцах үед илүү сайн хяналт тавих боломжийг бий болгох бөгөөд ачаа буух үед энерги боловсруулдаг. Энерги сэргээх энэ онцлог нь давтамжтай мөчлөгийн үеэр насосны ачааллыг ойролцоогоор 25%-иар бууруулдаг тул нийт хэрэглэгдэх цахилгааны хэмжээ багасдаг. Даралтыг уялдуулан удирдах нь гэнэт гарч болох цохилтыг багасгадаг тул өдөр бүр их ачаалалтай ажилладаг үйлдвэрийн нөхцөлд тоног төхөөрөмжийн амьдралыг уртасгадаг.

Шаардлагатай үед ажиллах, түлш хэмнэх боломжийг олгодог дижитал шингэн даралтны актюатор

Дижитал гидравлика нь хуучин байдлын шахалтын удирдлагыг цахилгаан хяналттай вентиль болон илүү сайн даралт зохицуулах системээр солих замаар тоглоомыг өөрчилж байна. Энэ нь шаардлагатай цагт зөвхөн шаардлагатай хэмжээний чадал авахад механик урсгалын хязгаарлалт тавих шаардлагагүй болохыг хэлнэ. Зарим талбайн шалгалт нь машин механизм маань энэ системийн тусламжтайгаар ажил бүрт шаардлагатай зүйлдээ тохируулан түлшний хэрэглээгээ 15-30 хувийн хооронд багасгаж чаддаг болохыг харуулсан. Үйлдвэрлэгчид энэ технологийг дуртай, учир нь маш нарийн үйлдлүүдийн тулд тодорхой хөдөлгөөний загварыг програмчлах боломжийг олгодог. Мөн одоо ингэх шаардлагагүй болсон нарийн механизмын холболтуудыг суурилуулах, засвар үйлчилгээтэй холбоотой цаг, мөнгө хоёуланг нь хэмнэх боломжийг олгоно.

Бодит цагт хяналт тавих, урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээний тулд дотроо хийцтэй ухаалаг цилиндрүүд

Орчин үеийн ухаалаг шингэн гидро цилиндрүүд даралтын түвшин, температурын өөрчлөлт болон цилиндрийн байршилд хяналт тавих зориулалттай дотоод сенсоруудтай ирдэг. Эдгээр сенсоруудаас цуглуулсан мэдээлэл нь асуудал гарахаас өмнө үйлдвэрлэлийн үйлчилгээ шаардагдах цагийг урьдчилан таамаглахад тусалж, жишээ нь хэт их элэгдсэн герметик болон шингэний бохирдол зэрэг асуудлыг эрт илрүүлэх боломжийг олгодог. Мэргэжлийн судалгаагаар харахад ийм ухаалаг системийг нэвтрүүлсэн үйлдвэрүүд хүлээгдээгүй зогсолтыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулж, үйлчилгээний шалгалтуудын хооронд дунджаар 300 цаг илүү ажилласан байдаг. Ажиллагааны үзүүлэлтийг бодит цагт хянах боломж нь өдрийн турш нөхцөл байдлын өөрчлөлттэй нийцэж, ажилтнууд тоног төхөөрөмжөө налайтуулах боломжийг бий болгох бөгөөд энэ нь цаг хугацаатай холбогдуулан үйлдвэрийн үр ашгийг ихээхэн сайжруулдаг.

Илүү үр ашигтай, найдвартай байдлыг сайжруулах материал ба үйлдвэрлэлийн дэвшил

Хөнгөн жин, элэгдэлтийг бууруулах чадвартай өндөр хүчтэй хайлшууд болон найрлагат давхаргууд

Хром-молибден болон нанокомпозит хучилт зэрэг дэвшилтэт материалууд нь деталейн жинг багасган, хүчийг хадгалж үлдэх боломжийг олгодог. Эдгээр шинэчлэлтүүд нь энгийн гангуудтай харьцуулахад инерцийг хүртэл 30% бууруулж, хариу үйлдлийн хугацааг богиносгох, энерги хэрэглээг багасгах боломжийг бий болгодог. Мөн хучилтууд нь элэгдэлд тэсвэртэй гадаргуу үүсгэж, өндөр ачаалалын нөхцөлд давтамжийн туршилтын үеэр үйлчилгээний насны хугацааг 40%-иар сунгадаг.

Гадаргуугийн боловсруулалт болон нарийвчлалын эцсийн боловсруулалт нь герметикжилтийн нас болон үрэлтийн үзүүлэлтийг сайжруулдаг

Лазераар хатууруулах болон микрополировкан технологиуд нь 0.2 мкм Ra-аас бага гадаргуугийн төгсгөлд хүрэх буюу стандарт машинлаг боловсруулалтаас тав дахин гөлгөр гадаргуу үүсгэдэг. Ийм нарийвчлал нь хөдөлгөөнт деталейн хоорондох гидродинамик бүрхүүлийн баригдлыг сайжруулах ба герметикжилтийн унашийг бууруулдаг. Ийм боловсруулалт хийсэн цилиндрүүд доорх үзүүлэлтүүдийг харуулсан:

• 18% бага динамик үрэлт
• бохирдлоос үүдэлтэй герметикжилтийн 55% бага гэмтэл
• 5,000 цагийн ажиллагааны цагийн дараа ч даралтын тогтвортой ажиллагаа

Дэвшилтэт металлурги, дэд микрон хэмжээний үйлдвэрлэлийн нарийвчлал нь цахилгаан гидравлик багана үүсгэж, урт хугацааны ажиллагааны үеэр ч өндөр үр ашиг, найдвартай байдлыг хангаж, хамгийн хатуу индустрийн орчинд ч ажиллах боломжийг олгоно.

НӨАТ-ын хэсэг

Машин механизмд гидравлик багана ашиглахад ямар давуу талууд байдаг вэ?

Гидравлик баганууд нь өндөр чадал шингээх чадвар, нарийвчлан удирдах боломж, хэт эсрэг нөхцөлд найдвартай ажиллах чадвар зэрэг томоохон давуу талуудыг санал болгодог бөгөөд иймээс тэдгээр нь индустрийн болон зөөврийн машин механизмуудад тохиромжтой юм.

Гидравлик баганууд өндөр үр ашиг хангахын тулд юу хийдэг вэ?

Орчин үеийн гидравлик системүүд дотоод урсгалыг багасган, ажиллах даралт, герметик чанар зэрэг загварчлалын хүчин зүйлсийг сайжруулах замаар 90%-иас дээш энергийн шилжилтийн үр ашигтай байдаг.

Оюунлаг гидроцилиндрүүд гэж юу вэ?

Ухаалаг гидравлик баганууд нь бодит цагт хяналт тавих зориулалтаар дотроо хийцтэй мэдрэгчидтэй байдаг бөгөөд иймд цаашид гарах доголдлыг урьдчилан таамаглах, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтыг сайжруулах боломжийг олгоно.