ความเสียหายของชุดกระบอกไฮดรอลิก: สาเหตุ วิธีแก้ไข และคู่มือเทคนิคสำคัญ

คุณภาพการประกอบกระบอกไฮดรอลิกส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือในการทำงานและอายุการใช้งาน—รอยขีดข่วน การชนกัน และความเข้าใจผิดทางเทคนิคเป็นปัญหาที่พบบ่อยคราวนี้ บทความนี้วิเคราะห์สาเหตุของความเสียหายในการประกอบ จัดเตรียมโซลูชันเชิงปฏิบัติ และอธิบายเทคโนโลยีสำคัญ เช่น การเชื่อมต่อแบบดิฟเฟอเรนเชียลและการคำนวณแรงดันบัฟเฟอร์เพื่อลดความเสี่ยงให้น้อยที่สุด

1. สาเหตุของความเสียหายระหว่างการประกอบกระบอกไฮดรอลิก และโซลูชันที่สอดคล้อง

1.1 รอยแผลที่เกิดจากการประกอบชิ้นส่วน

ชิ้นส่วนของกระบอกไฮดรอลิก เช่น ปิสตันและหัวกระบอกมีคุณภาพสูง ขนาดใหญ่ และความเฉื่อยสูง แม้จะมีช่วยเหลือจากอุปกรณ์ยก ช่องว่างในการประกอบที่กำหนดไว้ยังเล็ก และการติดตั้งแบบบังคับจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ผลที่ตามมาคือปลายปิสตันหรือหัวกระบอกอาจชนกับพื้นผิวในของผนังกระบอก ซึ่งทำให้เกิดรอยแผลได้ง่าย

โซลูชัน:

สำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กและจำนวนสั่งซื้อเล็กน้อย: ใช้อุปกรณ์ประกอบแบบกำหนดเองระหว่างการติดตั้ง

สำหรับกระบอกไฮดรอลิกที่หนัก อ гром และขนาดใหญ่: การปฏิบัติงานอย่างระมัดระวังและระมัดระวังเท่านั้นที่สามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายดังกล่าวได้

1.2 รอยแผลที่เกิดจากการสัมผัสของเครื่องมือวัด

โดยปกติจะใช้ตัววัดเลขยาวสำหรับวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกไฮดรอลิก คอนแทคสำหรับวัดจะถูกแทรกเข้าไปในท่อของกระบอกและลื่นบนผนัง—ส่วนใหญ่ของคอนแทคนี้ทำจากวัสดุผสมแข็งความทนทานสูง โดยทั่วไป รอยขีดข่วนยาวที่เกิดจากการวัดจะตื้นและเล็กไม่ส่งผลต่อความแม่นยำในการทำงาน อย่างไรก็ตาม หากหัววัดถูกปรับแต่งไม่ถูกต้อง หรือมีอนุภาคแข็งติดอยู่ในคอนแทค จะเกิดรอยแผลที่รุนแรงกว่า

โซลูชัน:

สอบเทียบความยาวของหัววัดก่อนใช้งาน

ติดเทปป้องกันแบบแหลมไว้ที่พื้นผิวภายในของผนังกระบอก (เฉพาะที่ตำแหน่งวัด) เพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงระหว่างเครื่องมือวัดและผนังกระบอก

รอยขีดข่วนเล็กที่เกิดจากการวัดโดยทั่วไปสามารถพัดลบออกได้ด้วยด้านหลังของผ้าเม็ดทรายเก่าหรือกระดาษ

2. การเชื่อมต่อแบบดิฟเฟอเรนเชียลของกระบอกไฮดรอลิกแถบปิสตันเดี่ยว

สำหรับกระบอกไฮดรอลิกแถบปิสตันเดี่ยว วิธีการเชื่อมต่อที่ช่องสองแห่ง (ช่องไม่มีแถบและช่องมีแถบ) ถูกเชื่อมต่อกันและเชื่อมต่อกับท่อส่งน้ำมันของกระบอกไฮดรอลิกพร้อมกันเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบดิฟเฟอเรนเชียล

ลักษณะ:

แรงผลักลดลง ในขณะที่ความเร็วเพิ่มขึ้น

เมื่อพื้นที่ทำงานที่มีประสิทธิภาพของช่องไม่มีแถบเป็นสองเท่าของช่องมีแถบ (คือ เส้นผ่านศูนย์กลางปิสตัน D = √2d โดย d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของแถบปิสตัน) ความเร็วของการเชื่อมต่อแบบดิฟเฟอเรนเชียลจะเป็นสองเท่าของการเชื่อมต่อแบบไม่ดิฟเฟอเรนเชียล และแรงผลักจะลดลงครึ่งหนึ่ง

3. บัฟเฟอร์ของกระบอกไฮดรอลิก: ฟังก์ชัน หลักการทำงาน และการคำนวณแรงดัน

ฟังก์ชันและหลักการทำงานเฉพาะของอุปกรณ์บัฟเฟอร์ของกระบอกไฮดรอลิกนั้นเข้าใจได้ง่าย; ความยากส่วนใหญ่อยู่ที่การคำนวณแรงดันบัฟเฟอร์ โดยเฉพาะแรงดันบัฟเฟอร์สูงสุด

3.1 แหล่งพลังงานที่ถูกดูดซึมระหว่างการบัฟเฟอร์

เมื่อกระบอกไฮดรอลิกถูกบัฟเฟอร์ จะมีพลังงาน 3 ประเภทที่ถูกดูดซึมโดยห้องแรงดันย้อนกลับ (ห้องบัฟเฟอร์) หลังจากเบรก:

① พลังงานไฮดรอลิก (Ep): Ep = p₁A₁Lc

p₁ = แรงดันของห้องแรงดันสูง

A₁ = พื้นที่รับแรงดันที่มีประสิทธิภาพของห้องแรงดันสูง

Lc = ความยาวบัฟเฟอร์ของห้องแรงดันย้อนกลับ

② พลังงานจลน์ (Em): Em = mv²/2

m = มวลรวมของส่วนเคลื่อนที่ทั้งหมด

v = ความเร็วของส่วนเคลื่อนที่

③ พลังงานแรงเสียดทานย้อนกลับ (Ef): Ef = FfLc

Ff = แรงเสียดทานย้อนกลับ

3.2 การคำนวณแรงดันบัฟเฟอร์

พลังงาน 3 ประเภทนี้—โดยเฉพาะพลังงานจลน์—จะถูกแปลงเป็นแรงดันของของเหลวในห้องแรงดันย้อนกลับ (E₂) ในเวลาที่สั้นมาก ทำให้แรงดันของห้องแรงดันย้อนกลับสูงขึ้นและสร้างแรงดันบัฟเฟอร์

พลังงานกลรวมของห้องแรงดันสูง (E₁) คือผลรวมของพลังงาน 3 ประเภท และ E₁ = Ep + Em - Ef = E₂ = Pc·Ac·Lc โดย:

Ac = พื้นที่รับแรงดันที่มีประสิทธิภาพของห้องแรงดันย้อนกลับ

Pc = แรงดันบัฟเฟอร์

ดังนั้น แรงดันบัฟเฟอร์ Pc = E₁/(AcLc)

3.3 ลักษณะของแรงดันบัฟเฟอร์ และแรงดันบัฟเฟอร์สูงสุด

สำหรับอุปกรณ์บัฟเฟอร์ที่สามารถปรับแต่ง throttling การหน่วงบัฟเฟอร์ระหว่างกระบวนการบัฟเฟอร์จะคงที่ ณ จุดเริ่มต้นของเบรก ความเร็วของส่วนเคลื่อนที่จะสูงสุด (และจะลดลงเรื่อยๆ ต่อไป) ดังนั้นผลกระทบเริ่มต้นระหว่างเบรกก็จะใหญ่ที่สุด (และจะอ่อนลงเรื่อยๆ ต่อไป) นั่นคือ ระหว่างการบัฟเฟอร์ แรงดันบัฟเฟอร์ของเบรกจะเปลี่ยนจากมากไปน้อยและไม่ใช่ค่าคงที่

ค่า Pc เป็นค่าเฉลี่ยทฤษฎี ที่ได้มาจากมุมมองของการแปลงพลังงาน ซึ่งเรียกว่าแรงดันบัฟเฟอร์เฉลี่ย แรงดันบัฟเฟอร์สูงสุดเกิดขึ้นในขณะที่เริ่มเบรกเมื่อความเร็วของส่วนเคลื่อนที่สูงสุด สมมติว่าแรงดันที่แปลงจากพลังงานจลน์ของส่วนเคลื่อนที่ลดลงแบบเส้นตรง แรงดันผลกระทบสูงสุด (แรงดันบัฟเฟอร์สูงสุด Pcmax) สามารถประมาณเท่ากับผลรวมของแรงดันบัฟเฟอร์เฉลี่ยและแรงดันที่แปลงจากพลังงานจลน์ของส่วนเคลื่อนที่ได้

ข้อกำหนดสำคัญ: ในการตรวจสอบความแข็งแรงของกระบอก ต้องทำให้แน่ใจว่าแรงผลกระทบสูงสุดน้อยกว่าแรงดันการทดสอบของวัสดุกระบอก