Siłownik jednostronnego / dwustronnego działania, zasady i podstawy projektowania uszczelnienia hydraulicznego
Przede wszystkim musimy zdać sobie sprawę ze znaczenia uszczelnienia cylindra jednostronnego / dwustronnego działania w technologii hydraulicznej. Można powiedzieć, że nie ma technologii hydraulicznej bez uszczelnienia. Jeśli uszczelnienie nie jest dobre, technologia hydrauliczna nie jest dobra. Naczelną zasadą projektowania uszczelnienia hydraulicznego jest patrzenie na uszczelnienie za pomocą linii zamiast punktu, ale można' t zignorować ten punkt, a nie' nie lekceważyć uszczelnienia punktowego. Tak zwana linia to system uszczelniający. Tak zwany punkt jest specyficzny dla określonej pozycji uszczelnienia. Zasada projektowania musi być połączeniem linii i punktów; po drugie, należy dokładnie zrozumieć podstawy projektowania uszczelnienia hydraulicznego. Tylko przy dokładnym zrozumieniu podstawy, wszechstronnym rozważeniu, zważeniu związku między tymi podstawami a konstrukcją uszczelnienia oraz związku między tymi podstawami, można wybrać konstrukcję uszczelnienia lub urządzenia uszczelniającego oraz dobór materiału tych uszczelnień i urządzeń uszczelniających być wyniesionym; Powinien również starannie wybrać rozmiar uszczelnienia, części związane z urządzeniem uszczelniającym, dokładność położenia geometrycznego, chropowatość powierzchni i szczelinę między częściami; nie powinno być zaniedbań w powyższych aspektach, w przeciwnym razie nie można tego nazwać skomplikowanym projektem i zostanie podane uszczelnienie hydrauliczne. Projekt pozostawia ukryte zagrożenia i będzie możliwość wycieku.
(1) Zasady projektowania uszczelnienia hydraulicznego dla siłownika jednostronnego / dwustronnego działania
Zasada projektowania uszczelnienia hydraulicznego opiera się na projekcie linii (systemu uszczelnienia). Projekt punktu (określonej pozycji uszczelnienia) jest uwzględniony w projekcie linii i powinien być dokładny. Projekt linii i punktów są nierozłączne i tworzą całość.
Projekt linii ma dwa znaczenia: dla pełnego urządzenia hydraulicznego powinien to być projekt uszczelnienia całego układu hydraulicznego. Jeśli dojdzie do wycieku w dowolnej części układu, cały system uszczelnienia jest niedoskonały; po drugie, można rozważyć uszczelnienie określonego elementu. Jest to punkt, taki jak uszczelnienie w pewnym złączu w rurociągu, ale jeśli rozważa się uszczelnienie w cylindrze hydraulicznym, musi to być koncepcja okablowana. Nawet biorąc pod uwagę system uszczelniający, może się zdarzyć, że system uszczelniający zostanie utworzony przez uszczelnienie kilku pozycji, uszczelnienie cylindra hydraulicznego jest skuteczne i nie będzie wycieku przekraczającego regulację. Może się nie powieść, jeśli wybierzesz uszczelnienie lub formę i konstrukcję urządzenia uszczelniającego tylko zgodnie z ciśnieniem znamionowym cylindra hydraulicznego. Jeżeli ciśnienie znamionowe siłownika hydraulicznego wynosi PN=50 MPa, a rzeczywiste ciśnienie robocze jest wyższe lub bardzo wysokie lub bardzo niskie, np. Ciśnienie robocze PN≥50MPa lub. Gdy PN≤50MPa, powyższy projekt może zawieść, a wyciek wystąpi podczas całego procesu siłownika hydraulicznego. Oczywiście przy PN=50 MPa siłownik hydrauliczny nie przecieka. Każdy typ konstrukcji uszczelnienia lub urządzenia uszczelniającego ma swój własny optymalny obszar skuteczny uszczelnienia ciśnieniowego, a różne typy konstrukcji uszczelnienia lub urządzenia uszczelniającego mają różne optymalne obszary skuteczne uszczelniania ciśnieniowego. Jeżeli wybór określonej formy uszczelnienia lub urządzenia uszczelniającego nie opiera się na wartości ciśnienia znamionowego, ale na podstawie wartości ciśnienia znamionowego i podzieleniu go od ciśnienia zerowego do ciśnienia znamionowego pN=50 MPa na kilka obszarów ciśnienia: niskie ciśnienie, średnie i niskie ciśnienie, średnio wysokie ciśnienie, wysokie ciśnienie w stosunku do jego sekcji ciśnieniowej, odpowiadające doborowi różnych form uszczelek lub urządzeń uszczelniających. Służy do wyboru wielu różnych uszczelnień konstrukcyjnych (urządzeń uszczelniających), aby utworzyć system uszczelniający siłownika hydraulicznego. W tym czasie siłownik hydrauliczny nie będzie przeciekał podczas całego procesu roboczego - niezależnie od niskiego, średniego lub wysokiego ciśnienia. Rysunek 1, w szczególności syntetyczna charakterystyka uszczelnienia 3 na tym rysunku, w pełni ilustruje: projekt uszczelnienia hydraulicznego musi być zgodny z zasadą projektowania linii jako wiodącego, dokładnego projektu punktowego oraz połączenia linii i punktu. Innymi słowy, projekt uszczelnienia hydraulicznego powinien opierać się na myśleniu o systemie uszczelnienia. Rozważyć działanie uszczelnienia i projekt z wymaganiami dotyczącymi położenia uszczelnienia jako punktem wyjścia; to znaczy racjonalnie wybrać różne typy uszczelnień lub urządzeń uszczelniających i zoptymalizować ich kombinację, w pełni wykorzystać mechanizm uszczelniający i właściwości każdego rodzaju uszczelnienia oraz przyjąć metodę łączenia szeregowego, aby uzyskać lepszy skład System uszczelnienia plus rozsądny rozmiar rowka, chropowatość powierzchni i pasujący prześwit odpowiednich części. W połączeniu z rozsądnym procesem montażu można uzyskać oczekiwaną skuteczność uszczelnienia i brak efektu wycieku.
1. Krzywa uszczelnienia o-ringu 2. Krzywa uszczelnienia trzpienia 3. Charakterystyka uszczelnienia syntetycznego
Rys.1 Schemat ideowy nałożenia się krzywych uszczelnienia trzpienia i O-ringu
(2) Podstawa konstrukcji uszczelnienia hydraulicznego siłownika jednostronnego / dwustronnego działania
Podstawą konstrukcji uszczelnienia hydraulicznego są przede wszystkim warunki pracy. Plomba musi spełniać wymagania warunków pracy. Forma i konstrukcja uszczelnienia lub urządzenia uszczelniającego oraz wykonane z nich materiały muszą odpowiadać warunkom pracy. Tylko w ten sposób można osiągnąć cel konstrukcji uszczelnienia hydraulicznego: zapobiegać szczelności. Płyn w komorze przepływa od strony wysokiego ciśnienia do strony niskiego ciśnienia przez granicę zamkniętej wnęki, co nazywa się wyciekiem.
Typowe warunki pracy obejmują ciśnienie, prędkość, medium i temperaturę; lokalizacja środowiska odnosi się do oceanu, lądu, nieba, strefy tropikalnej, umiarkowanej i zimnej; na zewnątrz, wewnątrz, czyste i zakurzone, pełne żrącego gazu lub tylko powietrza Miejsca itp.
Oto kilka punktów, na które należy zwrócić uwagę. Powyższe punkty to wszystkie czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu uszczelnień hydraulicznych. Zaniedbanie któregokolwiek z nich może prowadzić do niepowodzenia projektu. Po drugie, ciśnienie, temperatura i prędkość nigdy nie powinny być rozumiane ze statycznego punktu widzenia. Należy się z tym uporać z dynamicznego punktu widzenia, co jest wystarczające do ich zmian jako podstawa do projektowania. Dlatego zaprojektowane uszczelnienie hydrauliczne musi spełniać wymagania całego procesu jego wymiany. Na przykład ciśnienie jest głównym parametrem konstrukcji uszczelnienia hydraulicznego. Jeśli ciśnienie znamionowe układu hydraulicznego wynosi 40 MPa, wystarczy jako konstrukcja uszczelnienia statycznego. Jednak w przypadku konstrukcji uszczelnienia dynamicznego wybrano pewną formę uszczelnienia strukturalnego. Chociaż może zapewnić, że organ wykonawczy w układzie, taki jak siłownik hydrauliczny, nie przecieka przy ciśnieniu p=40MPa, ciśnienie w układzie jest często przetwarzane przy zerowym ciśnieniu (czasami ten proces jest bardzo krótki), ale zawsze istnieje) jest możliwe do osiągnięcia 40MPa, wtedy ten siłownik przed 40MPa ma zerowe ciśnienie, niskie ciśnienie, niskie ciśnienie itp., a siłownik hydrauliczny może przeciekać przy niskim ciśnieniu, a gdy jest zaprojektowane uszczelnienie hydrauliczne, jest to szczególnie dynamiczny W przypadku uszczelniania należy rozważyć proces zmiany ciśnienia medium ciekłego z ciśnienia zerowego na ciśnienie znamionowe (szczególnie ciśnienie powyżej średniego i wysokiego). Aby zapewnić dobre uszczelnienie bez wycieków, można wybrać kilka różnych typów uszczelek lub kilka zestawów uszczelek lub urządzenie uszczelniające spełnia konstrukcję uszczelnienia hydraulicznego. Na przykład uszczelnienia trój- lub pięciokomponentowe są stosowane w cylindrach hydraulicznych na całym świecie. Ze zmieniającą się perspektywą trzeba też potraktować szybkość pracy. Zmiany prędkości wpływają na tarcie między względnymi ruchomymi częściami, opór tarcia, zużycie uszczelek, a nawet rozruch i wiele innych czynników. Temperatura to także zmienna wielkość, zmienny parametr. Ma duży wpływ na materiał uszczelniający w uszczelnieniu hydraulicznym. Niektóre urządzenia hydrauliczne będą działać w dziesiątkach stopni poniżej zera Celsjusza, a następnie będą działać w dziesiątkach stopni powyżej zera Celsjusza lub nawet setkach stopni. Niektóre materiały uszczelniające mogą wytrzymać tak dużą ilość. Zakres zmian temperatury. Chociaż niektóre materiały uszczelniające mają wiele doskonałych właściwości, takich jak odporność na olej, odporność na zużycie i wysoka wytrzymałość mechaniczna, mają one odporność na niskie temperatury. Na przykład uszczelki poliuretanowe, gdy temperatura przekroczy 80, nie dostosują się. Wydajność uszczelnienia uległa pogorszeniu i nie można jej używać. Dlatego zakres temperatur jest również zmiennym parametrem, który należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu uszczelnień hydraulicznych. Ponadto, chociaż obciążenie może być odzwierciedlone przez ciśnienie, ciśnienie nie może w pełni odzwierciedlać wpływu obciążenia na uszczelkę. Dlatego podczas projektowania uszczelnienia należy zrozumieć i przeanalizować rzeczywiste obciążenie. Tak jak zmiana wartości obciążenia, zmiana kierunku, odpowiadająca im amplituda i częstotliwość zmian oraz czas trwania fazy zmiany, takie rozważenie zdecydowanie poprawi i dopełni niezawodność projektowanego uszczelnienia hydraulicznego.