إن ضغط الزيت الهيدروليكي في الأسطوانة الهيدروليكية سوف ينتج عنه ضغط كبير، وقد تم تطبيق هذا الضغط على العديد من المعدات الميكانيكية، وخاصة في مجال IC و رافعة شوكية كهربائية يستخدم بشكل واسع!

الأسطوانة الهيدروليكية عبارة عن مشغل هيدروليكي يحول الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية ويقوم بحركة ترددية خطية (أو حركة متأرجحة). إنها بسيطة في الهيكل وموثوقة في التشغيل. عندما يتم استخدامه لتحقيق الحركة الترددية، يمكن إزالة جهاز التباطؤ، ولا توجد فجوة نقل، وتكون الحركة سلسة، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في مختلف الأنظمة الهيدروليكية الميكانيكية.

تتناسب القوة الناتجة للأسطوانة الهيدروليكية مع المساحة الفعالة للمكبس وفرق الضغط بين الجانبين؛ تتكون الأسطوانة الهيدروليكية بشكل أساسي من الأسطوانة ورأس الأسطوانة والمكبس وقضيب المكبس وجهاز الختم وجهاز المخزن المؤقت وجهاز العادم. جهاز عازل وجهاز عادم حسب التطبيق المحدد، الأجهزة الأخرى ضرورية.

تكوين الاسطوانة الهيدروليكية

اسطوانة: الأسطوانة هي الجزء الرئيسي من الأسطوانة الهيدروليكية، والتي تشكل غرفة مغلقة مع رأس الأسطوانة والمكبس وأجزاء أخرى لتعزيز حركة المكبس.

الاسطوانة: يتم تثبيت رأس الأسطوانة على طرفي الأسطوانة الهيدروليكية ويشكل غرفة زيت محكمة مع الأسطوانة. عادةً ما يكون هناك لحام، وخيط، ومسمار، ومشبك، وقضيب ربط وطرق اتصال أخرى، بشكل عام وفقًا لضغط العمل، وتوصيل الأسطوانة، واستخدام البيئة وعوامل أخرى للاختيار.

ذراع الكباس: قضيب المكبس هو المكون الرئيسي لقوة نقل الأسطوانة الهيدروليكية. يتم اختيار المادة بشكل عام على أنها فولاذ كربوني متوسط (مثل 45 فولاذ). عندما تعمل الأسطوانة، يخضع قضيب المكبس للدفع أو التوتر أو عزم الدوران وما إلى ذلك، ومن الضروري التأكد من قوته؛ وغالبًا ما ينزلق قضيب المكبس في غلاف الدليل، ويجب أن يكون الملاءمة مناسبة.

مكبس: إنه المكون الرئيسي الذي يحول الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية، وتؤثر منطقة العمل الفعالة بشكل مباشر على قوة وسرعة حركة الأسطوانة الهيدروليكية. يحتوي اتصال المكبس وقضيب المكبس على مجموعة متنوعة من الأشكال، والتي تستخدم بشكل شائع مع نوع الحلقة ونوع غلاف العمود ونوع الجوز.

دليل كم: يلعب غلاف التوجيه دورًا توجيهيًا وداعمًا على قضيب المكبس، الأمر الذي يتطلب دقة عالية، ومقاومة احتكاك منخفضة، ومقاومة تآكل جيدة، ويمكنه تحمل الضغط وقوة الانحناء واهتزاز الصدمات لقضيب المكبس. تم تجهيز الجزء الداخلي بجهاز مانع للتسرب لضمان إغلاق الأسطوانة بواسطة تجويف القضيب، وتم تجهيز الجزء الخارجي بحلقة غبار لمنع وصول الشوائب والغبار والرطوبة إلى جهاز الختم وإتلاف الختم.

جهاز المخزن المؤقت: يتمتع المكبس وقضيب المكبس بزخم كبير عندما يتم دفعهما بواسطة ضغط السائل، وعندما يدخلان الغطاء النهائي للأسطوانة وأسفل الأسطوانة، سوف يتسببان في حدوث تصادم ميكانيكي، مما يؤدي إلى ضغط تصادم كبير وضوضاء. يتم استخدام جهاز المخزن المؤقت لتجنب مثل هذه الاصطدامات. مبدأ العمل هو أن الزيت (كليًا أو جزئيًا) الموجود في غرفة الضغط المنخفض للأسطوانة يتم تحويله إلى طاقة حرارية عن طريق الاختناق، ويتم جلب الطاقة الحرارية إلى الأسطوانة الهيدروليكية عن طريق الزيت المتداول. ينقسم هيكل جهاز المخزن المؤقت إلى نوعين: جهاز المخزن المؤقت لمنطقة الاختناق الثابتة وجهاز المخزن المؤقت المتغير للاختناق.

مبدأ النقل الهيدروليكي

مع استخدام الزيت كوسيلة عمل، تنتقل الحركة من خلال تغيير حجم الختم، ويتم نقل الطاقة من خلال الضغط داخل الزيت. جزء الطاقة: تحويل الطاقة الميكانيكية للمحرك الرئيسي إلى طاقة ضغط الزيت (الطاقة الهيدروليكية). على سبيل المثال: المضخة الهيدروليكية.

جزء التنفيذ: تقوم المضخة الهيدروليكية بإدخال طاقة ضغط الزيت إلى الطاقة الميكانيكية لدفع آلية العمل. على سبيل المثال: الاسطوانة الهيدروليكية، المحرك الهيدروليكي.

جزء التحكم: يستخدم للتحكم وضبط الضغط والتدفق واتجاه التدفق للزيت. على سبيل المثال: صمام التحكم في الضغط، وصمام التحكم في التدفق، وصمام التحكم في الاتجاه.

الجزء المساعد: ترتبط الأجزاء الثلاثة الأولى معًا لتشكل نظامًا يلعب دور تخزين الزيت والترشيح والقياس والختم. تشمل الأمثلة الأنابيب والمفاصل وخزانات الوقود والمرشحات والمراكم والأختام وأدوات التحكم.

المعلمات الرئيسية للأسطوانة الهيدروليكية

تشمل المعلمات الرئيسية للأسطوانة الهيدروليكية الضغط والتدفق والحجم وسكتة المكبس وسرعة الحركة وقوة الدفع والكفاءة وقوة الأسطوانة الهيدروليكية.

ضغط: الضغط هو ضغط الزيت على وحدة المساحة. الصيغة p=F/A هي الحمل المؤثر على المكبس مقسومًا على مساحة العمل الفعالة للمكبس. في منطقة العمل الفعالة لنفس المكبس، كلما زاد الحمل، زاد الضغط المطلوب للتغلب على الحمل.

معدل المد و الجزر: معدل التدفق هو حجم مساحة المقطع العرضي الفعال للزيت الذي يمر عبر الأسطوانة في وحدة الزمن. صيغة الحساب Q=V/t=vA، حيث يمثل V حجم الزيت الذي يستهلكه مكبس الأسطوانة الهيدروليكية في شوط واحد، ويمثل t الوقت الذي يتطلبه مكبس الأسطوانة الهيدروليكية في شوط واحد، ويمثل v سرعة حركة قضيب المكبس، و يمثل A منطقة العمل الفعالة للمكبس.

تعطل المكبس: تشير شوط المكبس إلى المسافة المقطوعة بين القطبين عندما يتحرك المكبس ذهابًا وإيابًا. بشكل عام، بعد تلبية متطلبات استقرار الأسطوانة، يتم تحديد الشوط القياسي المماثل لها وفقًا لخط العمل الفعلي.

سرعة المكبس: سرعة الحركة هي المسافة التي يدفعها زيت الضغط للمكبس للتحرك في وحدة الزمن، والتي يمكن التعبير عنها بـ v=Q/A. مواصفات الحجم: تتضمن مواصفات الحجم بشكل أساسي القطر الداخلي والخارجي للأسطوانة وقطر المكبس وقطر قضيب المكبس وحجم الأسطوانة وما إلى ذلك. ويتم حساب هذه الأبعاد وتصميمها وفحصها حسب الاستخدام بيئة الأسطوانة الهيدروليكية، وشكل التثبيت، وقوة الدفع المطلوبة لتوفيرها والسكتة الدماغية.

التصميم الداخلي للأسطوانة الهيدروليكية

الغرض من التصميم: وفقًا لدرجة حرارة العمل في الموقع، ووسط العمل وظروف معالجة المصنع. وفقا لدليل التصميم الميكانيكي، حساب حجم الهيكل الداخلي.

1. يجب تحديد اختيار الختم وفقًا لدرجة حرارة العمل في الموقع والتلوث البيئي ووسط العمل. لا يمكن إغلاق وسائط جليكول الماء بمادة البولي يوريثين.

2. رأس الأسطوانة مغلق بتركيبة من النوع V إلى أقصى حد ممكن، مما يمكن أن يعوض الخطأ في الانتهاء من معالجة الأخدود.

3. تم تصميم حجم أخدود الختم بشكل صارم مع دليل التصميم.

4. إن ختم مكبس الأسطوانة مصنوع بشكل عام من حلقة Glace بالإضافة إلى حزام التوجيه، الذي يتمتع بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة التلوث.

5. يتم استخدام ختم الأسطوانة بشكل عام في سلسلة NOK اليابانية، ويجب عدم استخدام أختام الأسطوانة المحلية، وإلا فإن مقاومة بدء الأسطوانة كبيرة جدًا، والعمل ليس سلسًا أو حتى لا يعمل.

6. الحلقة O بين رأس الأسطوانة والأسطوانة مغلقة، ومن الأفضل إضافة حلقة توقف، وذلك لتعويض خطأ المعالجة.

7. لا ينبغي أن تكون ملحومة اتصال الاسطوانة ورأس الاسطوانة أسفل والتأرجح الأوسط إلى أقصى حد ممكن، لأن اللحام سوف يسبب تشوه الاسطوانة، ويمكن أن يكون اتصال مترابطة أو طرق اتصال أخرى.

المشاكل والصيانة الشائعة للأسطوانة الهيدروليكية

تسرب الاسطوانة الهيدروليكية

يشير التسرب الخارجي إلى أن تسرب الزيت من الختم ليس مقيدًا بالجو خارج الأسطوانة الهيدروليكية، والتسرب الخارجي الأكثر شيوعًا له الأماكن الثلاثة التالية

(1) تسرب الزيت في جزء الختم من بطانة الأسطوانة الهيدروليكية ورأس الأسطوانة (أو غلاف الدليل) (الحل: استبدال الحلقة O الجديدة)؛

(2) الحركة النسبية لقضيب المكبس وغطاء التوجيه لتسرب الزيت (الحل: في حالة تلف قضيب المكبس، يمكن تنظيفه بالبنزين، وبعد التجفيف، ضع غراء معدني على التلف، ثم استخدم زيت قضيب المكبس ختم للتحرك ذهابًا وإيابًا على قضيب المكبس لخدش الغراء الزائد، مثل معالجة الغراء تمامًا قبل استخدامه. في حالة تآكل غلاف التوجيه، يمكن استبداله بجلبة توجيه بقطر داخلي أصغر قليلاً ); (3) تسرب الزيت الناتج عن ضعف الختم لمفصل أنبوب الأسطوانة الهيدروليكية (الحل: بالإضافة إلى التحقق من ختم حلقة الختم، يجب أيضًا التحقق مما إذا كان المفصل قد تم تجميعه بشكل صحيح، وما إذا كان يتم تشديده بشكل موثوق وما إذا كان الاتصال السطح به ندوب، وما إلى ذلك، استبدله أو إصلاحه إذا لزم الأمر)

يشير التسرب الداخلي إلى تسرب الزيت من غرفة الضغط العالي إلى غرفة الضغط المنخفض من خلال فجوات مختلفة في الأسطوانة الهيدروليكية. من الصعب اكتشاف التسرب الداخلي، ولا يمكن الحكم عليه إلا من خلال ظروف تشغيل النظام، مثل الدفع غير الكافي، أو انخفاض السرعة، أو التشغيل غير المستقر، أو ارتفاع درجة حرارة الزيت. يحتوي تسرب الأسطوانة الهيدروليكية بشكل عام على المكانين التاليين:

(1) جزء الختم الثابت بين قضيب المكبس والمكبس (الحل: تثبيت حلقات O على سطح الختم للاثنين)؛

(2) جزء الختم الديناميكي بين الجدار الداخلي لبطانة الأسطوانة والمكبس (الحل: عند اكتشاف تسرب داخلي، يجب فحص أجزاء التزاوج بدقة أولاً. يعتمد إصلاح بطانة الأسطوانة في الغالب طريقة حفر الثقب الداخلي ، ومن ثم فهي مجهزة بمكبس ذو قطر كبير)