Гидравликалық цилиндрдің амортизациясының өлшемдері: соғудың соңындағы баяулауды және қысымның төбелерін қалай басқаруға болады

I. Мәселе: Неліктен жоғары жылдамдықтағы цилиндрлер қақпақшаның шаршауына ұшырайды

Қашан агидравликалық цилиндркөп тонналық механизмді 0,1 - 0,2 м/с (4 - 8 дюйм/с) жоғары жылдамдықпен жылжытады, бұл массаны цилиндрдің шеткі қақпағына қарсы кенет тоқтау нүктесіне дейін жеткізу орасан зор жойқын соққы тудырады.

Көптеген жабдық дизайнерлері негізгі жүйенің босату клапанын 3000 psi мәніне орнату бүкіл жетекті қорғайды деп есептейді. Шындығында, поршень бастапқы шығу портынан өтіп, жастық аймағына кіргеннен кейін, ұсталған майдың тек бір ғана шығу жолы бар: калибрленген ине клапаны немесе дәл тесік.

Егер жастық геометриясының өлшемі кішірек болса немесе дұрыс реттелмесе, жастық найзасының артындағы ұсталған баяулау қысымы бірнеше миллисекунд ішінде 6000 - 10 000+ psi (400 - 700 бар) дейін оңай көтерілуі мүмкін.

Мыңдаған циклдарда бұл күшті қысымның өтпелі процестері мыналарға әкеледі:

• Жарылған цилиндрдің артқы қақпақтары және сынған дәнекерленген фланецтер
• Үрленген бас бездерінің тығыздағыштары және деформацияланған өзек тазалағыш ұстағыштары
• Созылған шыбықтар және созылмалы бөшкенің O-сақина экструзиясы
• Өтілген немесе сызылған жастық найзалар мен түйісетін төлкелер

II. ҚалайГидравликалық цилиндрАмортизациялау жұмыстары

Ішкі гидравликалық жастық қысқа тежелу инсультімен (әдетте 20-дан 40 мм-ге дейін немесе 0,75-тен 1,5 дюймге дейін) шектелген саңылау арқылы ұсталған мұнай көлемін мәжбүрлеп, қозғалатын массаның кинетикалық энергиясын (сораптың үздіксіз қозғаушы күші) жылуға түрлендіреді.

Дұрыс жобаланған жастық жинағы үш негізгі механикалық элементті қамтиды:

1. Жастық найзасы (немесе плунжер):Поршеньдегі дәл өңделген проекция, ол соңғы қақпақ қуысына кірген кезде негізгі сұйықтық портын жабады.
2. Реттелетін инелі клапан:Техникалық қызмет көрсету мамандарына жұмыс циклінің нақты жылдамдықтары мен майдың тұтқырлығына негізделген пайдаланылған газ ағынының жылдамдығын дәл реттеуге мүмкіндік беретін өлшеу тесігі.
3. Кері еркін ағынды тексеру клапаны:Серіппелі доп немесе ілгек, қозғалысты өзгерту кезінде цилиндрге толық шектеусіз ағын беруге мүмкіндік береді, бұл кідіріссіз бірден үзілу жылдамдығын қамтамасыз етеді.

Қадамдық жастық энергиясы мен қысымын есептеу Ішкі жастық цилиндрдің жарылуы немесе шаршау шегінен аспай жүкті қауіпсіз көтере алатынын анықтау үшін сіңірілетін жалпы энергияны есептеңіз:

1-қадам: Қозғалатын массаның кинетикалық энергиясын есептеңіз

                                                                                  Ek = ½ м в²

Қайда:

m = Жалпы қозғалатын масса (поршеньді, штокты, қосымшаларды және кг немесе фунттағы сыртқы пайдалы жүктемені қоса)

v = Жастық найзасы қуысқа түскен кездегі максималды жылдамдық (м/с немесе в/с)

2-қадам: Баяулау кезінде қозғалу жұмысын қосыңыз

Баяулау кезінде сорғы ағыны жалғаса берсе, жүйе қысымы поршеньді жастықша жүрісі бойынша итеруді жалғастырады:

                                                               Wprop = Fprop × sc = (Psys × Apiston) × sc

Қайда:

Psys = Жүргізу жүйесінің қысымы (Па немесе psi)

Апистон = Қозғалыс жағының тиімді ауданы (м² немесе дюйм²)

sc = Жастық найзасының тиімді ұзындығы (м немесе дюйм)

3-қадам: сіңірілетін жалпы энергия

                                                                        Etotal = Ek + Wprop ± W гравитация

(Тігінен немесе көлбеуде қозғалса, гравитация жұмысын m g sc sinθ қосу немесе азайту).

4-қадам: Орташа қысылған жастық қысымын есептеңіз

Қажетті орташа баяулау күші Fdec:

                                                                                  Fdec = Жалпы / ск

Жастық камерасының Pcushion ішіндегі алынған орташа гидравликалық қысым:

                                                                              Pcushion = Fdec / Aushion

Мұндағы Acushion – жастық қалтасындағы ұсталған май бағанының сақиналы ауданы (Абор – Аспир немесе Арод).

Инженерлік ереже: найзаның бастапқы кіруі кезінде ең жоғары өтпелі қысым әдетте жастықшаның есептелген орташа қысымынан 1,5-2,2 × жетеді. Есептелген шыңы цилиндрдің ең жоғары номиналды шаршау қысымынан 1,5× асатын болса, сыртқы пропорционалды баяулататын клапан немесе ұзағырақ арнайы жастықша найза қажет.

III. Жастықшалы цилиндрлерді бұзатын кең таралған өріс қателері

1. Ине клапанының артқы жағына толығымен кірістіру (нөлдік ағын): соңғы соққы шуды жоюға тырысатын операторлар кейде ине клапанын толығымен жауып тастайды. Бұл жастық қалтасында толық гидравликалық құлыпты жасайды, майды найза саңылауынан өтіп, бас безінің тығыздағыштарын үрлейді.

2. Еркін қозғалатын арбалардағы көлденең инерцияны елемеу: конструкторлар тек қозғалыс қысымын есептеп, 10 тонналық арбаның кинетикалық энергиясын ұмытып кетеді. Төмен қысымда да жоғары инерция ішкі жастықшаны басып тастайды.

3. Стандартты жастықтарды су-гликоль немесе жоғары тұтқырлығы бар суық маймен пайдалану: Қалыңырақ сұйықтықтар немесе төмен тұтқырлығы бар отқа төзімді сұйықтықтар өлшеуіш ине арқылы өтетін ағынды айтарлықтай өзгертеді, бұл таңертең қыста іске қосу кезінде қатты шамадан тыс қысымды тудырады.

4. Сұйықтықты деаэрациялауды елемеу: жастыққа кіретін губка тәрізді, газдалған май серіппе сияқты қысылып, серпілуді, дизельді шығаруды және тұрақсыз баяулауды тудырады.

IV. Арнайы жастықшасы бар цилиндрлердің өлшемін таңдағанда не жіберу керек

HCIC компаниясынан жастықшасы бар цилиндрлерді сұраған кезде мыналарды қамтамасыз етіңіз:

• Жалпы қозғалмалы масса (цилиндр штангасын және орнатылған құралды қоса)
• Жұмыс жылдамдығының профилі (тұрақты жылдамдық, үдеу және жақындау жылдамдығы)
• Қолжетімді жастықша инсульт ұзындығы шектеулері
• Жұмыс сұйықтығының түрі, жұмыс температурасының диапазоны және жүйені босату клапанының параметрі
• Орнату бағыты (көлденең, тік жоғары, тік төмен немесе еңкейтілген доға)

V. Техникалық шекара және инженерлік жауапкершіліктен бас тарту

Жоғарыда келтірілген жастық есептеулері қатты дене механикасына негізделген негізгі өлшемді бағалауды қамтамасыз етеді. Нақты ең жоғары динамикалық қысымдар гидравликалық майдың көлемдік модуліне, желі сыйымдылығына, ине саңылауының разряд коэффициенттеріне және клапанның жауап беру уақытына байланысты. Жабдықтың соңғы конструкциялары қысым түрлендіргішін сынау және өтпелі модельдеу арқылы тексерілуі керек.*

VI. Арнайы әзірленген жастық шешімдері үшін HCIC компаниясымен кеңесіңіз

HCIC инженерлері бүкіл әлем бойынша жоғары әсер ететін қолданбалар үшін арнайы жастық профильдері бар арнайы өнеркәсіптік және жылжымалы гидравликалық цилиндрлерді жасайды.