Dömper pótkocsi erőegység
Kategória:DC sorozatú hidraulikus tápegység
Ezt a hidraulikus tápegységet kifejezetten billenős pótkocsikhoz tervezték. Egy nagynyomású fogaskerék-szivattyú, egyenáramú szénkefe, központi sze...
RészletekA hidraulikus rendszerek tervezése az a fegyelmezett folyamat, amely során a főhajtómű energiáját nyomás alatt álló folyadékon keresztül pontosan szabályozott mechanikai mozgássá alakítják. A közvetlen következtetés elölről: a megbízható hidraulikus rendszer négy sorrendben hozott döntésre épül – az üzemi nyomás beállítása, az áramlás mérete, az áramköri architektúra kiválasztása és az ellenőrzött teljesítményű alkatrészek kiválasztása. Ha a mérnökök kihagyják ezt a sorrendet, és közvetlenül az alkatrészválasztáshoz ugornak, a tipikus következmények a túlmelegedés, a hajtómű lassú mozgása, a szivattyú kavitációja és a költséges helyszíni utólagos felszerelések. Ez az útmutató konszolidálja a tervezési munkafolyamatot, a méretezési módszereket, a hatékonysági karokat és a gyakori hibákat, táblázatokkal alátámasztva, amelyeket referenciaként használhat a tényleges tervezési felülvizsgálat során.
Minden hidraulikus rendszer ugyanazoknak a fizikai törvényeknek engedelmeskedik. A nyomás erőt, az áramlás sebességet hoz létre, és a kettő szorzata határozza meg a hidraulikus teljesítményt. A tervező feladata, hogy ezt a teljesítményt elfogadható veszteségekkel és kiszámítható viselkedéssel szállítsa az aktuátorhoz a teljes működési tartományban.
Az üzemi nyomás az első javítandó paraméter, mert ez határozza meg az összes többi alkatrész méretét. Az ipari gépek általában 100 bar és 210 bar között működnek, míg a mobil berendezések, ahol a súly számít, általában 250 bar vagy magasabb nyomáson működnek. A nagyobb nyomású mennyezet kisebb palackokat és kisebb tartályokat tesz lehetővé, de növeli a belső szivárgást, a hőtermelést és a tömlők, szerelvények és tömítések költségeit is.
Az áramlási sebesség meghatározza a működtető sebességét, és közvetlenül beállítja a szivattyú elmozdulását. Egy 50 mm-es furatú hengernek, amelynek 4 másodperc alatt 400 mm-re kell kinyúlnia, 11,8 l/perc áramlásra van szüksége a szivárgás elszámolása előtt. A nyomásesés a szelepeken és szerelvényeken az áramlási sebesség négyzetével skálázódik, ezért a csövek és tömlők átmérőjét úgy kell megválasztani, hogy a folyadék sebessége a nyomás oldalon 4,5 m/s alatt, a visszatérő oldalon 1,5 m/s alatt legyen.
A professzionális tervezési felülvizsgálatokban használt biztonsági ráhagyások:
Az egyes alkatrészek kiválasztása előtt a mérnöknek meg kell határoznia az áramkör topológiáját. A legelterjedtebb architektúra a nyílt hurkú áramkör, ahol a folyadékot a tartályból szívják ki, egy irányítószelepen keresztül juttatják el az aktuátorhoz, majd munkavégzés után visszajuttatják a tartályba. A nyitott hurkú áramkörök dominálnak a rögzített ipari berendezésekben, mivel egyszerűek, szennyeződéstűrőek és könnyen elháríthatók.
A zárt hurkú rendszerek a folyadékot közvetlenül a szivattyú és a motor között keringetik, a szivárgást csak egy kis töltőszivattyú pótolja. Ezek az áramkörök nagyobb hatékonyságot biztosítanak a folyamatos forgómozgásos alkalmazásoknál, mint például a csörlőhajtások és a sínhajtások, de pontosabb szűrést és a hurok stabilitásának mélyebb megértését igénylik. A legtöbb lineáris mozgású géphez, például présekhez, emelőkhöz és bilincsekhez a nyitott hurok jól megtervezett szelepelosztóval a megfelelő választás.
A tehertartás külön tervezési döntés, amely soha nem lehet utólagos elgondolás. A függőleges terhelésekhez ellensúlyozó szelepekre, vezérművel működtetett visszacsapó szelepekre vagy mechanikus zárakra van szükség, hogy megakadályozzák az elsodródást. A klasszikus meghibásodási mód egy vízszintes henger, amely a gravitáció hatására sodródik, amikor az irányítószelep orsója belülről szivárog. A 3:1-től 8:1-ig terjedő előtétarányú ellensúlyozó szelepek szabványos megoldást jelentenek, repedési nyomásukat legalább 30%-kal a terhelés okozta ellennyomás fölé kell beállítani.
Az akkumulátorok szintén az áramköri architektúra részét képezik. A tömlős vagy dugattyús akkumulátor energiát tárolhat a csúcsmozgási igényekhez, csökkentheti a szivattyú méretét, nedvesítheti a nyomáscsúcsokat, vagy vészsüllyesztési forrásként működhet. A rövid, nagy átfolyási csúcsot és hosszú üresjárati időszakot mutató alkalmazásoknál az akkumulátorkör akár 60%-kal csökkentheti a szivattyú áramlási igényeit, közvetlen motorteljesítmény- és hőtermelés megtakarítással.
Az ezen áramkörök mögött meghúzódó fizika teljes körű kezelése megjelenik a magyarázatunkban hidraulikus rendszer működési elve . Amikor az áramkör kialakítása megtörtént, sok gyártó szívesebben szerzi be a szivattyút, a szelepet és a tartályt egy előre összeszerelt egységként. A egyedi hidraulikus állomás amely illeszkedik a kapcsolási rajzhoz, kiküszöböli az össze nem illő portméretek kockázatát, és leegyszerűsíti a telepítést a gépgyártó oldalán.
Nagykereskedelmi hidraulikus szivattyúállomás-gyártók, OEM/ODM gyár A Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. a kínai OEM/ODM hidraulikus szivattyúállomás-gyártók és a hidraulikus szivattyúállomások gyárai. Termék megtekintése → A hidraulikus méretezés megértésének leggyorsabb módja egy konkrét példa átdolgozása. Tekintsünk egy emelőplatformot, amelynek 3000 kg-os terhet kell 200 mm lökettel 6 másodperc alatt felemelnie. A tervezési nyomás 160 bar-ra van beállítva.
1. lépés – Számítsa ki az erőszükségletet. A gravitációs erő 3000 kg szorozva 9,81 m/s²-el, ami 29,43 kN. Adjon hozzá 10%-os súrlódási ráhagyást, így 32,4 kN szükséges dugattyúerőként.
2. lépés – Válassza ki a hengerfuratot. A dugattyú területe az erő osztva a nyomással: 32 400 N osztva 16 MPa-val egyenlő 2 025 mm². Ez 50,8 mm-es furatátmérőnek felel meg, tehát a következő standard furatméret 50 mm. A választást ellenőrizve egy 50 mm-es furat 160 bar nyomáson 31,4 kN nyomatékot ad le, ami kis mértékben alacsonyabb, mint a súrlódást is tartalmazó becslés; 63 mm-ig 49,9 kN nyomatékot biztosít, ami a biztonságosabb választás a termelési liftekhez.
3. lépés – Határozza meg a szükséges áramlási sebességet. A 200 mm-es löket 6 másodperc alatt 33,3 mm/s dugattyúsebességet eredményez. 63 mm-es furattal a dugattyúfelület 3117 mm², így az áramlás 6,23 L/perc. 15%-os szivárgási határ hozzáadásával 7,2 l/perc tervezési áramlás érhető el.
4. lépés – Mérje meg a szivattyút és a meghajtómotort. 1450 ford./percnél az 5,0 cm3/ford lökettérfogatú fogaskerék-szivattyú 7,25 l/perc teljesítményt ad. A hidraulikus teljesítmény a nyomás szorozva az áramlással osztva 600-zal: 160 bar x 7,2 l/perc / 600 = 1,92 kW. 85%-os szivattyú hatásfokot feltételezve a beépített motornak legalább 2,26 kW-ot kell biztosítania, tehát egy 2,2 kW-os motor a minimum, a 3 kW pedig robusztusabb választás, ha a munkaciklus folyamatos.
Azoknak a tervezőknek, akik szeretnék kihagyni az ismételt méretezési számításokat hasonló gépeken, előre megtervezett gép segítségével emelőplatform erőegység időt takarít meg és csökkenti a beszerzési kockázatot. Ezek az egységek már megfelelnek a szivattyúnak, a motornak, a tartálynak és a szelepcsoportnak az alkalmazás igénybevételi osztályához, csak a hengert és a csatlakozótömlőket kell megadni.
Nagykereskedelmi emelőplatform erőegység-gyártók, gyár A Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. a kínai OEM/ODM emelőplatform erőegységek gyártója és gyára, nagykereskedelmi... Termék megtekintése → A hidraulikus rendszerek a mechanikai energiát hidraulikus energiává alakítják, majd vissza mechanikus mozgássá. Minden átalakítási fokozat veszít némi energiát a hő hatására. Egy tipikus, arányos szelepekkel rendelkező fix lökettérfogatú fogaskerekes szivattyúrendszer összhatásfoka 55-75%, ami azt jelenti, hogy a bemenő teljesítmény 25-45%-a válik hővé. Ha egy gép 10 kW-ot fogyaszt, és a rendszer hatásfoka 65%, a hőterhelés eléri a 3,5 kW-ot, ami elegendő ahhoz, hogy egy 100 literes tartályt kevesebb mint két óra alatt 50°C-kal megemeljen hűtő nélkül.
A leghatékonyabb hatékonysági intézkedések hatás szerint rangsorolva: változó lökettérfogatú szivattyúk, amelyek készenléti állapotban csökkentik az áramlást; terhelésérzékelő vezérlők, amelyek a nyomást a terheléshez igazítják; akkumulátoráramkörök, amelyek a tárolt energiát csúcsfázisokba helyezik át; és kisnyomású szelepek nagyobb orsófurattal.
A hőcserélő méretezése egyszerű szabályt követ. Ha ismert a kilowattban kifejezett hőterhelés, el kell osztani a megengedett környezeti hőmérséklet-emelkedéssel, megszorozva a hűtőtípus hőátbocsátási tényezőjével. Például egy 3 kW-os hőterhelés 30°C-os emelkedéssel és 0,025 kW/°C·m² együtthatóval 4 m² hatékony hűtési területet igényel. A legtöbb kereskedelemben kapható léghűtéses hőcserélő szabványos hőmérséklet-különbség mellett tünteti fel a disszipációs kapacitását, így a kiválasztás egy közvetlen keresés, miután a hőterhelést rögzítették.
A szakaszosan, hosszú szünetekkel üzemelő gépeknél a megfelelő méretű, alumíniumlemezes hűtőbordákkal ellátott tartály gyakran szükségtelenné teszi az olajhűtőt. Folyamatos üzemű alkalmazásoknál, például préseknél vagy szállítószalag-hajtásoknál a termosztatikus bypass a nyomáscsökkentő szeleptől vissza a tartályba egyszerű, de hatékony módja annak, hogy az olajhőmérsékletet az optimális 40-55°C-os ablakban tartsuk.
A hidraulikus rendszer tervezése soha nem pusztán elméleti; a pályázat határozza meg a prioritásokat. A teherautóra szerelt csomagtérajtó-emelő és a precíziós szerszámgép-bilincs ugyanazokat az alapvető egyenleteket osztja meg, de tervezési korlátaik a spektrum ellentétes végén helyezkednek el.
A mobil hidraulika, például a hátsó emelők, billenő pótkocsik és a munkaállványok 12 V vagy 24 V DC áramforrásról működnek. A tervezési korlátok súlyosak: korlátozott akkumulátorkapacitás, kompakt burkolat és téli hidegindítás. Ezek a rendszerek jellemzően egyenáramú motoros fogaskerekes szivattyúkat, integrált elosztókat és kisméretű tartályokat használnak, amelyek szerkezeti rögzítőlemezként is funkcionálnak. A csúcson 120 A-t húzó 24 V-os rendszer nagyjából 2,4 kW hidraulikus teljesítményt tud leadni, ami meghatározza a szivattyú elmozdulásának és üzemi nyomásának gyakorlati határát. Ehhez a felszerelésosztályhoz egy kompakt DC kettős működésű tápegység integrálja a szivattyút, a motort, a tartályt és az irányszelepeket a lehető legkisebb helyigénybe, ami számos járműbeépítésnél döntő tényező.
DC kettős működésű tápegység gyártók, nagykereskedelmi gyár - Ningbo Panic Hydr A Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. a kínai egyenáramú kettős működésű tápegység-gyártók és OEM/ODM-gyárak, nagykereskedelmi... Termék megtekintése → Az ipari gépek háromfázisú váltakozó áramú motorokról működnek, így a teljesítmény kevésbé korlátozott, de a zaj, a hő és a szervizelhetőség előnyt élvez. A tervezési stratégia nagyméretű tartály, alacsony fordulatszámú szivattyúk, amelyek a zaj 75 dB(A) alatt maradnak, és mágnesszelepek használata manuális felülírással a hibaelhárításhoz. A szerszámgépipar emellett megköveteli az ISO 4406 16/14/11 vagy finomabb szűrést, mivel a szervoszelepek orsóhézaga 2 és 5 mikrométer között van. A kategóriára vonatkozó teljes hivatkozás a következő helyen található: AC hidraulikus tápegység kiválasztásának útmutatója , amely összehasonlítja a gyári berendezésekben általánosan használt konfigurációkat és üzemi besorolásokat.
Az emelőplatformok, az ollós emelők és a dokkolókiegyenlítők olyan kategóriák, ahol a biztonság dominál a tervezési beszélgetésben. A kiegyenlítő szelepek előtolási arányát a hengerfelület arányához kell igazítani, és a süllyesztési sebességnek teljesen megterhelt platform mellett is stabilnak kell maradnia. Az Euro-norm EN 1570 előírja a 135 mm/s maximális süllyesztési sebességet teherfelvonókon és egy kúszásmentes hidraulikus kört. Ezek a gépek előnyt élveznek a szinkronizált hengeráramkörökből, amelyek áramláselosztókat vagy arányos szelepeket használnak helyzet-visszacsatolással, valamint egy karbantartási by-pass szelepet, amely lehetővé teszi a platform kézi leengedését áramszünet esetén.
A gépgyártóktól származó terepi meghibásodási adatok ismételten ugyanazokra a tervezési hibákra utalnak. Ha felismeri ezeket a mintákat a tervezési felülvizsgálat korai szakaszában, akkor a projektet nem kell átdolgozni, a gépet pedig a szervizmezőn kívül.
Kezdje 160 bar nyomással a helyhez kötött ipari gépeknél és 210 bar nyomással a mobil berendezéseknél. Ezek az értékek lehetővé teszik a standard hengerek, szivattyúk és tömlők legszélesebb választékát. Csak akkor nyomja le a 250 bar-os vagy afeletti nyomást, ha a súly- vagy borításkorlátok kisebb alkatrészcsomagot kényszerítenek, és ne feledje, hogy minden 10%-os nyomásnövekedés nemlineárisan növeli a belső szivárgást és a hőtermelést.
Szorozza meg a dugattyúfurat területét a szükséges hosszabbítási sebességgel, majd adjon hozzá 10-15%-ot a szivárgásért. Például egy 63 mm-es furatú, 3117 mm² területű hengerhez 50 mm/s sebességgel 9,35 l/perc szükséges. Adja hozzá a szivárgási határt, és válassza ki a következő szabványos szivattyú-lökettérfogatot ezen érték felett. A visszahúzási sebesség kiszámításához mindig a rúd felőli területet használja.
Válassza a zárt hurkot, ha a gép ciklusidejének több mint 60%-át folyamatos forgó mozgásban tölti, például csörlőhajtások, ipari keverők vagy sínhajtások. Ezekben az esetekben a visszanyert energia és a 15-20%-os hatékonyságnövekedés nyitott hurkon keresztül indokolja a szivattyú és a szűrés extra bonyolultságát. Egyszerű lineáris mozgásokhoz, például emeléshez és befogáshoz a nyitott hurok olcsóbb, könnyebben karbantartható és ugyanolyan megbízható.
Először csökkentse a hőtermelést a szivattyú áramlásának a szükséglethez igazításával, majd ellenőrizze, hogy a tartály térfogata legalább 2,5-szerese a szivattyú percenkénti térfogatáramának. Ha a hőterhelés még mindig meghaladja a tartály természetes disszipációját, akkor adjon hozzá egy levegős olajhűtőt, amely a várt hőterhelés legalább 1,5-szeresére alkalmas. Tartsa aktívan a hűtőkört üresjáratban, ha a munkaciklusban gyakori magas áramlási csúcsok vannak.
A hagyományos irányított szelepes rendszerhez ISO 4406 18/16/13 vagy tisztító szükséges, ami általában 10 mikrométeres visszatérő szűrőt jelent. Az arányos vagy szervoszelepes rendszerekhez 16/14/11 vagy jobb, 3 mikrométeres nyomóvezetékes szűrővel. Ellenőrizze a szelep gyártójának szennyeződés-tűrési görbéjét, és építsen be egy szűrő állapotjelzőt, hogy a karbantartás kicserélhesse az elemeket a bypass nyitása előtt.
Használjon fogaskerék-szivattyút, ha az áramlási igény rögzített, az üzemi nyomás 250 bar alatt marad, és az első költség számít. Használjon axiális dugattyús szivattyút, ha az áramlásnak az igénytől függően változnia kell, a nyomás meghaladja a 250 bar-t, vagy a terhelésérzékelésből származó energiamegtakarítás 18 hónapon belül megtéríti a magasabb szivattyúköltséget. A szórványos áramlási igényű többműködtetős gépeknél a nyomáskiegyenlítő vezérlésű dugattyús szivattyú szinte mindig nyeri a teljes birtoklási költséget.