油圧シリンダは正しいボア、ストローク、理論上の力を備えていても、利用可能な流量が目標の動作に対して十分ではないため、機械の生産要件を満たさない場合があります。その結果は、装置製造者にとってよく知られたものです。リフトに時間がかかりすぎる、押しサイクルがタクトタイムを逃す、または戻りストロークが伸長とは異なる動作をするなどです。
最初のスクリーニング計算は簡単です。油圧シリンダ速度計算機はオイル流量を有効チャンバ面積に関連付けることができ、一方、油圧シリンダのサイクル時間推定値は速度とストロークを関連付けます。しかし、実際の機械では、バルブ制限、ホース損失、圧力変化、負荷変動、ロッド側面積、制御設定、および移動の終わり近くでの意図的な減速も追加されます。
このガイドでは、OEM バイヤーがシリンダー、ポンプ、またはパワーユニットの見積もりをリクエストする前に使用できる計算パスについて説明します。これは意図的にシステムレベルのガイドです。シリンダは速度だけで選定しないでください。
ボアによって、オイルがキャップエンドに入るときに伸張中に使用されるピストンの全領域が決まります。円形ピストンの場合:
ボアが大きくなると、同じ速度で動かすためにより多くのオイル量が必要になります。特定の圧力でより多くの力を提供できますが、目標速度に必要な流量も増加します。
後退中、ロッドはボア領域の一部を占めます。ロッド側の有効面積は次のとおりです。
ストロークはピストンが移動しなければならない距離を決定します。また、1 回の伸縮動作に必要なオイルの量も決まります。ストロークが長いと、目標線速度が控えめに見える場合でも、大きな体積と流量の要求が発生する可能性があります。
当該機械の動作中にシリンダに到達できる流量を使用してください。ポンプ銘板の流量は、有効なシリンダー流量と必ずしも一致するとは限りません。バルブ開口部、ホース直径、フィッティング、フィルター、圧力補償制御、他のアクチュエーターとの共有、およびエンジン速度によって、シリンダーで利用できる流量が変化する可能性があります。
一貫した単位の場合、基本的な速度関係は次のとおりです。
v= Q ÷ A
単位変換は正しく処理する必要があります。面積が平方インチで、流量がガロン/分である場合、インチ/秒を計算する前に、ガロン/分を立方インチ/秒に変換します。 1 US ガロンには 231 立方インチが含まれるため、次のようになります。
メートル法では、立方メートル/秒と平方メートル、または一致する変換を使用して毎分リットルを使用します。最初に単位を変換せずに、インチベースの面積とリットル/分を混合しないでください。
t_コントロールこれには、バルブの切り替え、加速、減速、滞留、負荷の係合、および機械シーケンスに組み込まれた待機期間が含まれます。全サイクルが単純に延長時間の 2 倍であると仮定するのは安全ではありません。
シングルロッドシリンダには次の機能があると仮定します。
これらは理論的なスクリーニング値です。実際の機械時間は、ポンプ容量の変動、バルブ制御、圧力損失、負荷条件、ホースの制限、クッション、漏れ、プログラムされた滞留により長くなる場合があります。この例は、HCIC 製品の定格または保証サイクル タイムを表すものではありません。
シングルロッドシリンダは、一方の側でフルボア領域を使用し、もう一方の側で環状領域を使用します。流量が等しい場合、ロッド側の面積が小さいほど理論速度が高くなります。同じ圧力では、フルボア側よりも理論上の力が低くなります。
このため、OEM バイヤーは「シリンダー速度」のみを要求するのではなく、伸張値と収縮値を別々に要求する必要があります。
方向制御弁は 2 つの方向を異なる方法で計測できます。カウンターバランスバルブ、流量制御、負荷感知回路、戻り制限、背圧によって実際の動きは変化する可能性があります。シリンダ速度の計算では、流量値がポンプ流量、バルブ出口流量、または測定されたシリンダポート流量のいずれであるかを特定する必要があります。
リフティングリンケージは、さまざまな機械的角度を介して移動できます。コンパクターまたはエジェクターは、抵抗の変化に遭遇する可能性があります。グラバーは加速して材料に接触し、荷重に抗して保持できます。これらのイベントは圧力に影響を与え、制御システムの流量が減少したり、保護された動作状態になったりする可能性があります。
クッション、流量制御バルブ、または電子ランプにより、移動の終わり近くで速度が低下することがあります。これはシリンダーと機械を保護する可能性がありますが、平均サイクルタイムはクッションなしの中間ストローク速度のみから計算されていないことを意味します。サイクルタイム目標が重要な場合、設計者は急速移動、制御された減速、および滞留時間を分離する必要があります。
サイジングのレビューは、マシンの要件から逆算して行うと便利です。
1. 必要な動きを定義します。ストローク、目標伸張時間、目標収縮時間、および合計サイクル時間を記録します。
2. 両方の有効面積を計算します。フルボア方向はボア面積、ロッド側はアニュラ面積を使用します。
3. 必要な流量を計算します。v = Q ÷ A を Q = v × A に並べ替えて、その結果を選択した単位系に変換します。
4. 同じ動作条件で力を確認します。フローは速度を制御します。圧力と有効面積は理論上の力を制御します。
5. ポンプの負荷を確認します。ポンプが負荷によって要求される圧力で必要な流量を提供できることを確認します。
6. 共有機能を確認します。別のアクチュエータ、バルブ、または冷却機能が同じポンプ流量を使用しているかどうかを確認します。
7. 行のサイズを確認します。ホースとポートに制限があると、利用可能な流量が減少し、発熱が増加する可能性があります。
8. 逆止弁とクッションの動作: バルブが必要な流量を測定でき、クッションが負荷と速度に適切であることを確認します。
9. 実際のサイクルタイムを測定します。代表的な荷重と温度の下で、伸長と収縮を別々にテストします。
10. 最終的なデザインを確認します。発売前にシリンダー、HPU、バルブ、ホース、構造を一つのシステムとして見直してください。
見積もりをリクエストする前に、次の質問への回答を準備してください。
これらの詳細は、シリンダーの問題を HPU、バルブ、ホース、制御、または機械シーケンスの問題から区別するのに役立ちます。
ポンプはいくつかの機能を提供し、流量はエンジン速度または制御ロジックに応じて変化します。実際のシリンダ動作時の流量を使用します。
後退はシングルロッドシリンダの異なる領域を使用します。拡張計算に合格したデザインでも、戻り時間要件を満たさない可能性があります。
クッショニングとランプ制御はサイクルの一部です。購入者が厳密な生産時間目標を持っている場合には、これらを含める必要があります。
ボアを大きくすると力が増加しますが、オイルの量と流量の要求も増加します。ポンプを交換しないとシリンダーの動きが遅くなる場合があります。
理論式では、すべての圧力降下、負荷の変化、または制御動作が考慮されるわけではありません。最終的なサイクルタイムの決定には、完全なマシンデータに基づいたテストまたはメーカーのレビューが必要です。
油圧シリンダの速度計算と油圧シリンダのサイクル時間は、ポンプ流量以外にも依存します。ボア面積、ロッド側面積、ストローク、バルブの動作、圧力状態、ホースの制限、負荷の変化、ストローク終了時の制御はすべて結果に影響します。
OEM バイヤーにとって最も役立つリクエストは、単に「高速シリンダーの見積もり」ではありません。目標の伸長時間と収縮時間、シリンダで利用可能な流量、負荷時の圧力、ストローク、取り付け形状、および機械シーケンスを提供します。 HCIC は、シリンダーと油圧パワー ユニットが完全なモーション システムとしてサイズ設定されているかどうかをレビューできます。
済南華晨実業有限公司としても知られる HCIC は、車両、廃棄物処理、建設、産業用機器向けの油圧シリンダー、油圧パワーユニット、および関連油圧コンポーネントを開発、製造しています。最終的な適合性は、完全な機械設計と適用される安全要件に照らしてチェックする必要があります。
