Два цилиндра могут иметь одинаковый диаметр цилиндра и ход поршня, но при этом двигаться с разной скоростью. Можно начать первым, первым дойти до конца путешествия или нести большую часть груза. На подъемном столе, кузове для мусора, раме для погрузочно-разгрузочных работ или большой дверце доступа эта разница может привести к искривлению конструкции и ускорению износа штифтов и направляющих.
Обычная ошибка – рассматривать синхронизацию только как регулировку клапанов. На практике синхронизированное движение зависит от четырех связанных условий:
- Цилиндры должны иметь совместимые рабочие площади и требования к ходу.
- Механическая конструкция должна распределять нагрузку без заеданий.
- Гидравлический контур должен последовательно разделять или контролировать поток.
- Система должна быть введена в эксплуатацию с контролируемыми условиями воздуха, температуры и нагрузки.
Это руководство по проектированию и вводу в эксплуатацию, а не утверждение, что один метод синхронизации подходит для каждой машины.
Синхронизация не всегда означает, что два стержня в каждый момент движутся с одинаковой скоростью. Требуемый допуск зависит от функции машины.
Для некоторого оборудованиягидравлические цилиндрынужно только финишировать в пределах приемлемой разницы позиций. Для другого оборудования небольшая разница в высоте может привести к перекосу рамы или смещению груза. Покупатель должен определить фактические требования в измеримых показателях, например, допустимую разницу положения на заданном ходу.
Прежде чем выбирать компоненты, запишите:
1. Количество цилиндров
2. Требуемый ход и конечные положения.
3. Нагрузка на каждый цилиндр
4. Допустимая разница позиций
5. Скорость движения и время цикла.
6. Рабочее давление и доступный расход насоса.
7. Механическая направляющая и способ крепления.
Без этой информации слово «синхронизировано» будет слишком расплывчатым для надежного цитирования.
Для простого цилиндра расход и площадь поршня влияют на скорость. Агидравлическийцилиндрс большей эффективной площадью требуется больше масла для движения с той же скоростью. Области со стороны штока и со стороны поршня также различаются в одноштоковом цилиндре, поэтому выдвижение и втягивание не ведут себя одинаково.
Реальные системы добавляют больше переменных:
- Различная длина шлангов и внутренние ограничения
- Допуски золотника клапана
- Трение уплотнения и трение направляющей
- Неравномерное распределение нагрузки
- Прогиб рамы
- Остаток воздуха в одном отделении
- Температура и вязкость масла
- Различные стартовые позиции
Цилиндр – это только одна часть цепи движения. Замена цилиндра без проверки машины и схемы может оставить исходную ошибку синхронизации нетронутой.
Делитель потока разделяет входящий поток между ответвлениями. В противоположном направлении сумматор объединяет обратный поток. Это может обеспечить определенную гидравлическую взаимосвязь между цилиндрами, но результат зависит от типа клапана, разницы давлений, изменения нагрузки и характеристик утечки.
Разделитель не заменяет свободно перемещающуюся механическую конструкцию. Если один цилиндр прижимается к жесткой направляющей, давление и распределение потока могут измениться, в то время как другой цилиндр продолжает двигаться.
В некоторых системах используются соответствующие шланги, фитинги и клапаны, чтобы уменьшить разницу в ответвлениях. Этот подход легче поддерживать, если компоновка проста, но он не обеспечивает автоматической компенсации неравных нагрузок или изменений, вызванных износом.
Маршрутизация ответвлений должна быть документирована. Запасной шланг другой длины, диаметра или фитинга может изменить соотношение движений.
Там, где важна точность положения, датчики могут измерять положение цилиндра или конструкции, а контроллер может корректировать разницу. Сюда добавляются датчики, проводка, логика управления и пуско-наладочные работы. Его следует выбирать, когда машине требуется управление положением, которое пассивный гидравлический делитель не может надежно обеспечить.
Расположение датчика имеет значение. Положение измерительного стержня может не выявить перекос рамы, если конструкция между цилиндрами гибкая. Разработчик системы управления должен решить, какое физическое положение соответствует требованиям к машине.
Жесткая поперечина, уравновешивающая связь или направляющая конструкция могут помочь удерживать две стороны вместе. Он также передает силы через раму, поэтому штифты, сварные швы и направляющие должны быть рассчитаны на возникающие нагрузки.
Механическое выравнивание и гидравлическое управление не взаимозаменяемы. Машине может потребоваться и то и другое, или может потребоваться совершенно другое устройство.
Проверьте штифты, втулки, скобы, направляющие, упоры и монтажные кронштейны. Ищите поврежденные сварные швы, узкие места, неровные зазоры и явные деформации рамы. Переместите конструкцию через безопасный диапазон ручного контроля, где это позволяет процедура машины.
Если конструкция застревает без гидравлического давления, не пытайтесь решить проблему путем увеличения давления или изменения настройки расхода.
Сравните схему с реальными шлангами и портами. Проверьте порядок ответвлений, ориентацию клапана, ограничители, соединения делителя и все пилотные линии. Замененный шланг может показаться сложной задачей настройки.
Также убедитесь, что шланги не затягиваются за отверстия цилиндра при движении конструкции. Механическая нагрузка на стороне порта может создать трение, которое может оказаться ошибкой синхронизации.
Воздух может сделать одну ветку сжимаемой и неоднородной. Заполните и удалите воздух из контура в соответствии с процедурой, установленной для оборудования. Держите груз на опоре и используйте безопасное движение на низкой скорости во время первоначальной продувки.
Не думайте, что при неоднократной работе цилиндров на полной скорости весь воздух будет удален. Наблюдайте за движением, шумом и состоянием масла, пока система прогревается.
Если это допускается конструкцией машины, начните с контролируемого испытания с низким уровнем риска. Запишите последовательность запуска, положения стержней, поведение давления и время достижения целевого положения. Не регулируйте несколько компонентов одновременно.
Система, которая выглядит синхронизированной без нагрузки, может отделиться при изменении нагрузки. Добавляйте нагрузку контролируемыми этапами и повторяйте то же движение. Запишите, какая сторона ведет и меняется ли ошибка с направлением.
Измените один ограничитель, настройку клапана или параметр управления, затем повторите ту же проверку. Запишите исходную настройку и результат. Если ошибка становится меньше в одном направлении, но больше в другом, схеме может потребоваться другая стратегия управления, а не дополнительная регулировка.
| Симптом | Первые области для проверки |
|---|---|
| Сначала запускается один цилиндр | Воздух, трение, ограничение ветвления, исходное положение |
| Разница в позициях увеличивается с ходом | Неравный поток, разная эффективная площадь, распределение нагрузки, сужение шланга |
| Ошибка меняется с нагрузкой | Жесткость рамы, трение направляющих, центр нагрузки, запас по давлению |
| Ошибка меняется при нагревании | Вязкость масла, трение уплотнений, поведение клапана, термическое состояние |
| Цилиндры встречаются на одном конце, но не на другом | Геометрия, неравномерный ход, монтажные размеры, обозначение датчика |
| Движения становятся хуже после обслуживания. | Прокладка шланга, ориентация клапана, состояние штифта, измененное уплотнение или фитинг. |
Это пути расследования, а не окончательные диагнозы. Перед заменой деталей измерьте положение и давление.
Синхронизация не является результатом разового ввода в эксплуатацию. Оно может меняться по мере износа машины.
Включите следующие проверки в план технического обслуживания:
- Сравните положения цилиндров в определенной контрольной точке.
- Проверьте пальцы и втулки на предмет зазора и неравномерного износа.
- Проверьте прокладку шлангов после ремонта.
- Просмотрите записи по обслуживанию фильтров и масла.
- Ищите трещины на раме или повреждения направляющих.
- Убедитесь, что настройки делителя, клапана и датчика не были изменены.
- Запишите ошибку положения в условиях повторяющейся нагрузки.
Простая запись местоположения часто более полезна, чем описание оператора, например, «левая сторона кажется медленной». По возможности используйте одни и те же контрольные отметки, условия нагрузки и направление движения.
Для многоцилиндрового проекта отправьте:
- Гидравлическая схема
- Чертежи цилиндров и эффективные площади
- Размеры хода и центра штифта
- Диаграмма нагрузки и центр тяжести
- Пределы расхода и давления насоса
- Размеры шлангов и приблизительная длина
- Детали делителя, клапана или датчика
- Требуемый допуск положения
- Рабочая температура и рабочий цикл
- Фотографии конструкции машины
Эта информация позволяет поставщику баллонов отличить проблему с размером цилиндра от проблемы с цепью или машиной.
Многоступенчатый гидроцилиндрсинхронизация контролируется геометрией, гидравлическим потоком, распределением нагрузки и дисциплиной ввода в эксплуатацию. Ровный вид баллонов не избавляет от необходимости проверки рамы, шлангов, клапанов и условий эксплуатации.
Для OEM-проекта или проекта замены сначала определите допустимую разницу в положении. Затем предоставьте схему, механические размеры, данные нагрузки и рабочий цикл. Правильный анализ может определить, нужны ли приложению соответствующие цилиндры, делитель потока, обратная связь по положению, механическое выравнивание или комбинация элементов управления.
