Одним из наиболее неуловимых видов отказа гидравлического оборудования, работающего в тяжелых условиях, является раздувание цилиндра — постоянное или эластичное раздутие наружу бесшовной трубки цилиндра при экстремальных скачках внутреннего давления. В горных экскаваторах, тяжелых ножницах для сноса, крупнотоннажных ковочных прессах и самосвальных машинах для карьеров ударные нагрузки часто генерируют локальные импульсы давления, превышающие 6000–10 000 фунтов на квадратный дюйм. Раздутие цилиндра создает сбивающий с толку диагностический симптом: гидравлический цилиндр проходит тесты на удержание давления в тупике при полном выдвижении и полном втягивании, но при этом испытывает полную потерю силы отрыва и серьезный внутренний перепуск масла всякий раз, когда поршень проходит средние 30–70% своего хода. В этом судебно-медицинском руководстве подробно описаны механика текучести при кольцевом напряжении, полевые метрологические процедуры для картирования расширения отверстия и металлургические критерии для устранения неисправностей, связанных с раздуванием.
Неконтролируемое движение гидроцилиндра, обычно диагностируемое как снос цилиндра, является одной из самых неприятных и опасных неисправностей мобильных кранов, экскаваторов, телескопических погрузчиков и подъемных платформ. Когда поднятая стрела медленно опускается за ночь или сползает вниз под номинальной нагрузкой, полевые механики часто вытаскивают и переупаковывают гидравлический цилиндр только для того, чтобы обнаружить, что снос сохраняется, поскольку основной причиной было просачивание седла уравновешивающего клапана или сужение термомасла. Не менее разрушительной является работа противовесного клапана: сильная, сотрясающая вибрация, которая сотрясает конструкции стрелы во время циклов опускания под действием обгонной нагрузки. В этом руководстве представлены проверенные на практике диагностические процедуры, позволяющие изолировать обход уплотнения цилиндра от утечки клапана удержания нагрузки менее чем за пятнадцать минут без каких-либо догадок, а также инженерные правила для подбора передаточных чисел пилота противовеса для устранения гидравлических колебаний.
Сравните твердое хромирование, жидкое азотирование QPQ и никель-хромовые покрытия. Узнайте, как соляные брызги, химикаты для борьбы с обледенением дорог и удобрения вызывают точечную коррозию на штоке и выход из строя уплотнений.
Выявляйте кавитационные язвы в гидравлических цилиндрах, отличайте аэрацию от коллапса паров и предотвращайте повреждения от отрицательного давления в высокоскоростных мобильных контурах.
Узнайте, как рассчитать пределы потери устойчивости гидравлического цилиндра, применить формулы столбца Эйлера и монтажные К-факторы, а также подобрать размеры поршневых штоков для предотвращения катастрофического изгиба.
Узнайте, как внутренние подушки гидравлического цилиндра поглощают кинетическую энергию, рассчитайте пиковые скачки давления при замедлении и определите размер выступов подушки, чтобы предотвратить выход из строя торцевой крышки.