Povečanje pritiska vhidravlični cilindrije težava v načrtovanju tokokroga, ki lahko ostane nevidna med običajnim delovanjem in se pojavi le, ko se komora zamaši, se ventil zapre, spremeni temperatura olja ali obremenitev prisili premakniti v nepričakovano smer.
Osnovni vzrok je neenaka površina na obeh straneh enorodnega bata. Ko je olje ujeto na eni strani in je druga stran pod pritiskom ali se mora premikati, lahko bat deluje kot hidravlični ojačevalec. Nastali tlak v blokirani komori je lahko višji od tlaka, ki ga zagotavlja črpalka.
Toplotno zaklepanje je povezano tveganje. Če se olje ujame med zaprte ventile in temperatura jeklenke naraste, se tekočina razširi znotraj skoraj fiksne prostornine. Povišanje tlaka lahko vpliva na tesnila, priključke, ventile, cevje in komponente cilindra, čeprav črpalka ne deluje.
Za kupce proizvajalcev originalne opreme ključno vprašanje ni le "Kakšen je delovni tlak cilindra?" Prav tako je "Kakšen tlak lahko vidi valj, ko je tokokrog blokiran, ogret, spuščen, ustavljen ali gnan nazaj?"
Konvencionalenenorodni hidravlični cilinderima celotno površino bata na strani kapice in manjšo obročasto površino na strani droga. Palica zavzema del območja bata na strani palice.
Če je stran kapice pod tlakom, medtem ko se prostornina na strani palice ne more izprazniti, sila, ki se prenaša skozi bat, deluje na manjšo površino na strani palice. Razmerje prvega prehoda je:
To razmerje je orodje za inženirsko pregledovanje. Predpostavlja poenostavljeno, statično stanje in ne nadomešča celotne analize vezja. Dejanski tlak je odvisen od puščanja, vsebnosti ujetega zraka, stisljivosti tekočine, strukturne skladnosti, obnašanja tesnila, odziva ventila, trenja, temperature in smeri gibanja.
Razmerje površin je razlog, da lahko jeklenka doživi pritisk na strani droga, ki presega tlak črpalke. Cilinder ne ustvarja energije iz nič; izmenjuje silo in premik skozi geometrijo bata, medtem ko blokirani volumen doživlja drugačen pritisk.
Samo za ponazoritev razmerja območij predpostavimo, da:
- Površina bata na strani pokrova je 10 in²
- Območje obroča na strani palice je 7 in²
- Tlak na strani pokrova je 2100 psi
- Prekat na strani palice se ne more izprazniti
Poenostavljena ocena stopnjevanja je:
To ni ocena izdelka, rezultat testa ali odobritev dizajna. To je primer izračuna, ki prikazuje, zakaj jeklenka, ocenjena za tlak črpalke, morda še vedno zahteva pregled nasprotne komore in razporeditve ventilov.
Če je površina na strani droga veliko manjša od površine na strani pokrova, postane teoretično razmerje tlaka hujše. Dejanski stroj lahko razbremeni ali omeji pritisk s puščanjem, razbremenilnim ventilom ali strukturnim premikanjem, vendar morajo biti te poti namerno načrtovane in preverjene.
Klasični pogoj je pritisk na konec kapice, medtem ko je konec palice blokiran z zaprtim smernim ventilom, ventilom za zadrževanje obremenitve, kontrolnim ventilom, ki ga upravlja krmilnik, ali potjo zamrznjene tekočine.
Tveganje se poveča, ko obremenitev ali vhodni tlak na koncu pokrova potisne valj proti umiku. Olje na strani palice nima kam iti, zato lahko tlak hitro naraste.
Za preprečevanje nenadzorovanega gibanja se uporabljajo zadrževalni ventili. So pomembne varnostne komponente, vendar mora tokokrog še vedno zagotavljati nadzorovano pot za ujeto olje med iztegom, umikom, zaustavitvijo in toplotnimi spremembami.
Razporeditev ventilov, ki zadržuje visečo obremenitev v enem stanju, lahko ustvari tlačno past v drugem stanju. Pregled mora zajemati zagon, normalno gibanje, zaustavitev v sili, okvaro cevi, izklop ventila in vzdrževalno izolacijo.
Cilinder, ki ga premaknete proti omejevalniku, lahko povzroči skok tlaka ali ujame tekočino, če ventil še naprej dovaja tok. Mehanska zapora ne odstrani hidravlične energije; prenaša obremenitev na konstrukcijo, valj, nosilce in vezje.
Nadzor ob koncu giba, nastavitve blazine, razbremenilne poti in zaustavitve stroja je zato treba pregledati skupaj. Blazina ni nadomestilo za pravilno zasnovano pot za omejevanje tlaka.
Nekatera vezja namenoma povezujejo odprtine cilindra na način, ki spreminja hitrost ali uporablja izpodrinjeno olje na strani palice. Ta vezja lahko ustvarijo nenavadna razmerja tlaka in pretoka. Standardni izračun cilindra morda ne opisuje dejanskih tlakov v vratih.
Shema mora identificirati vse povezave med komorami na koncu pokrova in koncu droga, vključno s potmi regeneracije, pilotnimi linijami, zaporednimi ventili in kontrolami pretoka.
Hidravlično olje se razširi, ko se njegova temperatura dvigne. Če je olje ujeto v togo ali skoraj togo prostornino, ekspanzija nima kam iti in tlak se poveča.
Na dvig tlaka vplivajo lastnosti tekočine, ujeta prostornina, sprememba temperature, vsebnost zraka, elastičnost komponent in razpoložljivost puščanja ali razbremenitve. Poenostavljena ocena toplotnega raztezanja lahko pomaga prikazati smer tveganja, vendar je ne bi smeli uporabljati kot končno napoved tlaka brez podatkov o tekočini in skladnosti sistema.
Do toplotnega zaklepanja lahko pride, ko:
- Jeklenko izolirata dva zaprta ventila
- Kontrole, ki jih upravlja pilot, ujamejo oba vrata
- Hitre spojke so odklopljene, med njimi pa je ujeto olje
- Stroj se premakne iz hladnih pogojev v toplo delavnico
- Sončna svetloba ali drug vir toplote segreje izolirano jeklenko
- Krog za zadrževanje obremenitve preprečuje normalno izravnavo tlaka
Črpalka je lahko izklopljena, medtem ko tlak narašča. Zato vzdrževalno osebje ne bi smelo domnevati, da je hidravlični tokokrog brez napetosti brez tlaka.
Identificirajte ujete prostornine in izračunajte ali preizkusite tlačno pot za konec pokrova in konec droga. Vključite puščanje ventila, toplotno raztezanje, ujeti zrak in strukturno skladnost.
Vezje morda potrebuje razbremenilno napravo, ekspanzijsko prostornino, razporeditev akumulatorja ali nadzorovano dopolnilno pot. Pravilna rešitev je odvisna od obremenitve, nevarnosti, arhitekture ventila in veljavnih zahtev glede konstrukcije stroja.
Ne dodajte razbremenilnega ventila, ne da bi preverili njegovo nastavitev tlaka, zmogljivost pretoka, izpustno pot in interakcijo s funkcijo zadrževanja obremenitve.
Preverite cev cilindra, bat, palico, tesnila, odprtine, cevi, priključke, ventile, razdelilnike in montažno strukturo. Nastavitev razbremenitve črpalke ni samodejno največji tlak, viden v vsaki blokirani komori.
Preglejte običajno zaustavitev, zaustavitev v sili, izgubo električne energije, okvaro cevi, povratni ventil, izgubo krmilnega tlaka in ročno vzdrževalno izolacijo. Pogoj za varno držanje lahko še vedno zahteva pot za razbremenitev tlaka.
Določite stanje hladnega zagona, delovno temperaturo, parkirano stanje, temperaturo shranjevanja in neposredno izpostavljenost toploti. Če je jeklenko mogoče izolirati, medtem ko je tekočina ujeta, je treba pri pregledu tveganja upoštevati toplotni tlak.
Povečanje tlaka ali termično zaklepanje lahko sumite, ko naprava pokaže:
- Okvara cevi na strani palice ali priključka kljub normalnemu tlaku črpalke
- Vzorec iztiskanja tesnila brez ujemajočega se dogodka nadtlaka črpalke
- Valj, ki se po segrevanju ali ohlajanju težko premika
- Ventil za zadrževanje obremenitve, ki se zaklene močneje, kot je bilo pričakovano
- Preostali tlak po zaustavitvi črpalke
- Priključek, ki ga med vzdrževanjem ni mogoče varno popustiti
- Razbremenilni ventil, ki se odpre šele po zaustavitvi ali spremembi temperature
- Nepojasnjeni skoki tlaka, ko jeklenka doseže mehansko zaustavitev
Ti simptomi niso dokaz enega samega mehanizma. Kažejo, da je treba izmeriti in preslikati tlak v vratih in obnašanje blokirane prostornine.
1. Naredite stroj varen. Upoštevajte postopek izolacije in shranjene energije proizvajalca stroja. Ne zrahljajte priključka, da bi "videli, ali je pritisk prisoten."
2. Zabeležite oba tlaka v odprtinah. Izmerite tlak na odprtinah jeklenk pod ustreznimi pogoji obremenitve in temperature, ne samo na črpalki.
3. Izsledite logiko ventila. Identificirajte kontrolnike, ki jih upravlja pilot, protiutežne ventile, zaporedne ventile, krmilnike pretoka in vse povezave za regeneracijo.
4. Identificirajte ujete količine. Označite vse odseke, ki jih je mogoče izolirati z zaprtimi ventili ali odklopljenimi spojkami.
5. Preverite zgodovino temperature. Zabeležite temperaturo tekočine in okolice pred, med in po tlačnem dogodku.
6. Preverite mesto okvare. Primerjajte tesnila, priključke, cevi in ventile na strani palice in na pokrovu za poškodbe, povezane s tlakom.
7. Preglejte revizijo risbe. Potrdite, da spremembe na terenu niso odstranile razbremenilne poti ali spremenile napeljave ventila.
8. Ponovno testirajte pod nadzorovanimi pogoji. Pred vrnitvijo stroja v uporabo uporabite primerne instrumente in dokumentiran preskusni načrt.
Proizvajalec lahko ponudi bolj uporaben odgovor, če povpraševanje vključuje:
- Vrtina cilindra, premer droga, gib in namestitev
- Velikosti odprtin na koncu pokrova in na koncu palice ter napeljava cevi
- Hidravlična shema s simboli ventilov in pilotnimi linijami
- Razbremenilni tlak črpalke in izmerjeni tlak na vsaki odprtini cilindra
- Smer tovora, stanje visečega tovora in mehanske omejitve
- Številke delov zadrževalnega ventila, protiutežnega ventila in protipovratnega ventila
- Vrsta tekočine, temperaturno območje in stanje ujete prostornine
- Normalna zaustavitev, zaustavitev v sili in obnašanje ob izpadu električne energije
- Fotografije okvarjenih tesnil, priključkov, cevi ali ventilov
- Zahtevana držalna funkcija in veljavne varnostne zahteve stroja
Ena sama vrednost tlaka črpalke je redko dovolj za diagnosticiranje povečanja tlaka.
Ilustrativni izračun površine ni nazivni tlak. Članek ne določa univerzalne nastavitve razbremenitve, velikosti ventila, dovoljenega temperaturnega območja ali varnega delovnega tlaka nedoločeni jeklenki.
Pravilna meja tlaka mora izhajati iz trenutne risbe cilindra, specifikacije materiala in tesnila, načrta tokokroga, podatkov o ventilu, dokazov o preskusih in ocene tveganja stroja. Parkerjev katalog, splošni hidravlični članek ali formula lahko razložijo mehanizem, vendar nobeden od njih ne nadomesti končnega pregleda aplikacije.
HCIC, znan tudi kot Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., razvija in proizvaja hidravlične cilindre in hidravlične pogonske enote za vozila, ravnanje z odpadki, gradbeništvo in industrijsko opremo. Za pregled intenzifikacije tlaka zagotovite celoten tokokrog in izmerjene delovne pogoje, tako da je valj mogoče oceniti kot del stroja, ne ločeno.
