A hydraulický valecmôže hladko prebehnúť väčšinu svojho zdvihu a napriek tomu poškodiť stroj na konci jazdy. Porucha sa často prejavuje ako silné klepanie, vibrujúci rám, tlaková špička, uvoľnený montážny kolík alebo tesnenie, ktoré začne unikať skôr, ako sa očakávalo.
Problém väčšinou nie je v tom, že by valcu chýbala sila. Ide o to, že pohybujúca sa hmota nebola kontrolovaným spôsobom spomaľovaná predtým, ako piest dosiahne koncový kryt.
Tlmenie hydraulického valca je inžinierska metóda používaná na zníženie tohto konečného nárazu. Vankúš vytvára obmedzenú dráhu toku blízko konca zdvihu. Keď piest vstúpi do vankúšovej zóny, olej sa pretlačí cez obmedzenie. Výsledný odpor absorbuje časť pohybujúcej sa energie a spomaľuje piest pred mechanickým kontaktom.
To vysvetlenie je jednoduché. Správny dizajn nie je. Príliš otvorený vankúš môže dovoliť piestu naraziť na kryt. Príliš obmedzujúci vankúš môže spôsobiť tlakový skok, nadmerné teplo alebo neprijateľné oneskorenie cyklu. Správne nastavenie závisí od rýchlosti, zaťaženia, viskozity oleja, tlaku, teploty, montáže a celého okruhu.
Vankúš nerobí valec „mäkkým“ všade počas zdvihu. Pôsobí iba počas záverečnej časti vysúvania, zasúvania alebo oboch v závislosti od konštrukcie valca.
Vankúš ovláda tri spojené udalosti:
Ak sa jedna z týchto troch podmienok ignoruje, nastavenie sa stane pokusom a omylom. Operátor môže zatvoriť ihlový ventil, aby odstránil náraz, len aby vytvoril problém s tlakom niekde inde.
Zaťaženie blížiace sa ku koncu zdvihu nesie kinetickú energiu. V zjednodušenej forme:
kdemje efektívna pohybujúca sa hmota avje rýchlosť piesta na začiatku spomalenia.
Na námestí na rýchlosti záleží. Ak sa rýchlosť zvýši, energia, ktorú treba ovládať, stúpa rýchlejšie ako samotná rýchlosť. Valec, ktorý sa pohybuje dvakrát rýchlejšie, jednoducho nepotrebuje dvojnásobnú kapacitu tlmenia; pohybová energia môže byť približne štyrikrát vyššia, keď sa efektívna hmotnosť nezmení.
To je dôvod, prečo vankúš, ktorý pracuje na nezaťaženej skúšobnej stolici, môže zlyhať, keď je valec pripojený k výložníku, posúvaču, doske alebo zdvíhacej konštrukcii. Stroj pridáva pohyblivú hmotu a môže tiež pridať gravitáciu, uloženú mechanickú energiu a zmenu pákového efektu.
Výpočet je len prvou kontrolou. Skutočné vybavenie tiež potrebuje zvážiť vplyv trenia, smer zaťaženia, zachytený vzduch, stlačiteľnosť oleja a odozvu ventilu.
Bežné usporiadanie vankúša používa oštep vankúša alebo objímku, ktorá vstupuje do zodpovedajúceho otvoru v koncovom kryte. Pohyb piestu uzatvára normálnu spätnú dráhu a ponecháva menší kontrolovaný priechod pre olej.
Postupnosť je zvyčajne:
- Piest prechádza hlavným zdvihom s relatívne nízkym obmedzením.
- Vankúšiková kopija vstupuje do dutiny koncového krytu.
- Dostupná plocha výstupu oleja sa zmenšuje.
- Protitlak stúpa na strane vankúša piestu.
- Piest sa pred mechanickým kontaktom spomalí.
- V blízkosti konca jazdy umožňuje spätný ventil alebo obtoková dráha rýchlejší pohyb v opačnom smere v závislosti od konštrukcie.
Geometria musí byť čistá a sústredná. Poškodený oštep, kontaminovaná dutina alebo nesprávna vôľa mení oblasť prietoku. Valec potom môže tlmiť nerovnomerne, aj keď sa vonkajšie nastavenie nepohlo.
Nastaviteľný vankúš umožňuje technikovi zmeniť obmedzenie tak, aby vyhovovalo stroju. Je to užitočné pri zmene zaťaženia, teploty oleja alebo rýchlosti cyklu. Nie je povolené pracovať mimo menovitých hodnôt valca a okruhu.
Praktický postup nastavenia by sa mal riadiť riadenou postupnosťou:
Na nastavenie vankúša použite schválenú východiskovú polohu. Nezačínajte s úplne zatvoreným nastavovačom. Úplne obmedzený priechod môže spôsobiť zvýšenie tlaku skôr, ako operátor pochopí, čo sa deje.
Ak to konštrukcia stroja umožňuje, vyskúšajte pohyb pri zníženej rýchlosti a bez zbytočného personálu v blízkosti pohybujúcej sa konštrukcie. Potvrďte smer pohybu, miesto konca zdvihu a dostupnú metódu núdzového zastavenia.
Zaznamenajte pôvodné nastavenie. Urobte malú zmenu, zopakujte rovnaký pohyb a sledujte dopad, čas zastavenia, správanie sa tlaku a teplotu. Ak operátor zmení prietok čerpadla, nastavenie vankúša a časovanie ventilov súčasne, výsledok nemožno vysledovať k jednej príčine.
Vysunutie a zatiahnutie nemajú vždy rovnakú efektívnu záťaž. Vertikálnemu valcu môže pomôcť gravitácia v jednom smere a protiľahlá gravitácia v druhom smere. Vankúš, ktorý je prijateľný počas vysúvania, môže byť pri sťahovaní príliš agresívny.
| Príznak poľa | Možná príčina na vyšetrenie | Prvá kontrola |
|---|---|---|
| Tvrdý úder pri plnom zdvihu | Vankúš je príliš otvorený, vankúš nezaberá, nadmerná rýchlosť | Potvrďte zapojenie vankúša a kontaktné značky na koncovom kryte |
| Pomalý záverečný pohyb | Príliš tesné obmedzenie, studený olej, poddimenzovaná dráha toku | Porovnajte teplotu a tlak oleja počas odpruženia |
| Tlaková špička v blízkosti koncového zdvihu | Nadmerné obmedzenie, zachytený vzduch, slabá odozva odľahčenia okruhu | Monitorujte tlak pomocou správneho testovacieho bodu a hodnotenia |
| Odlišné správanie za tepla | Viskozita oleja sa mení s teplotou, vnútornou netesnosťou alebo citlivosťou nastavenia | Opakujte test pri stabilnej prevádzkovej teplote |
| Vankúš funguje len v jednom smere | Jednostranný vankúš, problém so spätným ventilom alebo nerovnomerné zaťaženie | Skontrolujte oba obvody vankúša a smer zaťaženia |
| Po úprave zostáva klopanie | Môže ísť o mechanickú vôľu alebo pohyb rámu | Skontrolujte čapy, puzdrá, držiaky a pevné dorazy |
Tabuľka je návod na riešenie problémov, nie diagnóza. Ten istý príznak môže mať viacero príčin. Valec by sa nemal upravovať skôr, ako sa skontrolujú príčiny na strane stroja.
Vankúš nemôže kompenzovať nevhodný riadiaci obvod. Nasledujúce položky môžu zmeniť správanie na konci zdvihu:
Zariadenie na riadenie prietoku určuje, ako rýchlo sa valec približuje k zóne vankúša. Usporiadania dávkovača a dávkovača sa pri prekročení zaťaženia správajú odlišne. Správna voľba závisí od smeru zaťaženia a rizika nekontrolovaného pohybu.
Keď odpor vankúša stúpa, tlak sa môže rýchlo zvýšiť. Poistný ventil musí chrániť okruh bez toho, aby sa piest mohol nepredvídateľne zastaviť. Nastavenie, odozva a umiestnenie ventilu by sa mali skontrolovať s menovitým tlakom vo fľaši.
Vertikálne alebo zavesené bremená môžu vyžadovať usporiadanie na ovládanie zaťaženia. Vankúš je spomaľovacie zariadenie; nie je náhradou za správne navrhnutú funkciu držania bremena alebo vyvažovania.
Vzduch môže spôsobiť, že posledný pohyb bude pružný, hlučný a nekonzistentný. Pred posúdením vankúša odvzdušnite systém podľa postupu stroja a skontrolujte, či nedochádza k vniknutiu vzduchu zo strany nasávania alebo či nie je nízka hladina v nádrži.
Obmedzenie je ovplyvnené viskozitou kvapaliny. Nastavenie so studeným olejom sa môže po dosiahnutí prevádzkovej teploty stroja správať inak. Uvedenie do prevádzky by malo zahŕňať kontrolu zahriateho cyklu, nielen test prvého spustenia.
Pri objednávaní hydraulického valca na mieru je potrebné zaslať výrobcovi valca nasledujúce údaje:
- Efektívna pohyblivá hmota
- Požadovaná rýchlosť pred zónou vankúša
- Smer zaťaženia pri vysúvaní a zasúvaní
- Zdvih a dostupná dĺžka vankúša
- Pracovný a špičkový tlak
- Typ hydrauliky a teplotný rozsah
- Prietok čerpadla a usporiadanie ventilov
- Štýl montáže a podmienky zarovnania
- Požadovaný čas cyklu
- Či je potrebné odpruženie pri vysúvaní, zasúvaní alebo oboch
Výkres by mal identifikovať umiestnenie vankúša, nastavovací prístup, polohu portu, montážne rozmery a akúkoľvek mechanickú zarážku. „S vankúšom“ nie je úplná technická špecifikácia.
Ak stroj pracoval s opakovanými nárazmi na konci zdvihu, skontrolujte viac ako tesnenie valca. Skontrolujte:
- Montážne kolíky na konci tyče a uzáveru
- Puzdrá a otvory vidlice
- Zvárané montážne konzoly
- Mechanické koncové dorazy
- Hadicové spoje a hadicové svorky
- Rovnosť valcovej tyče a stav povrchu
- Značky na konci poťahu okolo dutiny vankúša
- Záznamy o teplote a tlaku oleja
Tvrdý doraz prenáša energiu do celej konštrukcie. Výmena valca bez opravy uvoľneného kolíka, nesprávne zarovnanej konzoly alebo nesprávneho nastavenia ventilu môže poruchu iba presunúť na ďalšiu náhradnú jednotku.
Niektoré stroje potrebujú iné riešenie. Ak sa bremeno musí zastaviť v niekoľkých polohách, môže byť vhodnejšie externé proporcionálne ovládanie, hydraulické brzdenie alebo vyhradený obvod riadenia pohybu. Ak sa valec používa ako štrukturálna zarážka, možno bude potrebné prepracovať mechanickú zarážku, namiesto toho, aby sa požadovalo, aby vankúš absorboval abnormálne zaťaženie.
Správna otázka nie je „Môže vankúš valca skryť náraz?“ Je to „Kde by mala byť riadená pohyblivá energia a ako systém dokáže, že je riadená dôsledne?
Tlmenie hydraulického valca je malá časť valca, ale sedí v bode, kde sa pohyb stáva silou. Správny dizajn začína pohybom hmotnosti a rýchlosti, potom pokračuje cez geometriu vankúša, obmedzenie prietoku, ochranu okruhu, teplotu a zarovnanie stroja.
V prípade projektu OEM alebo výmeny uveďte skutočné zaťaženie, rýchlosť, zdvih, tlak, olej a montážne údaje. Výrobca valca potom môže prehodnotiť požiadavku na vankúš ako súčasť kompletnej hydraulickej zostavy namiesto toho, aby ju považoval za štandardnú možnosť.
Ak váš valec na konci zdvihu silno narazí, pošlite nákres valca, prevádzkový tlak, prietok, zdvih, rýchlosť cyklu a krátky popis zaťaženia. HCIC môže skontrolovať špecifikáciu valca a aplikačné podmienky predtým, ako bude citovaný náhradný alebo vlastný dizajn.
