DC mikrovirtayksikkö
Kategoria:DC-sarjan hydraulinen voimayksikkö
Tämä DC-mikrovoimayksikkö yhdistää korkeapaineiset hammaspyöräpumput, tasavirtamoottorit, keskiventtiililohkot, patruunaventtiilit ja öljysäiliöt. ...
Katso tiedotHydraulijärjestelmien suunnittelu on kurinalainen prosessi, jossa voimanlähteen energia muunnetaan tarkasti ohjatuksi mekaaniseksi liikkeeksi paineistetun nesteen avulla. Suora johtopäätös etukäteen: luotettava hydraulijärjestelmä perustuu neljään järjestyksessä tehtyyn päätökseen – säädä työpaine, mittaa virtaus, valitse piiriarkkitehtuuri ja valitse komponentit, joilla on tarkistettu arvo. Kun insinöörit ohittavat tämän jakson ja siirtyvät suoraan komponenttien valintaan, tyypillisiä seurauksia ovat ylikuumeneminen, toimilaitteen hidas liike, pumpun kavitaatio ja kalliit kentän jälkiasennukset. Tämä opas yhdistää suunnittelun työnkulun, mitoitusmenetelmät, tehokkuusvivut ja yleiset virheet taulukoiden tukemana, joita voit käyttää viitteenä varsinaisen suunnittelun tarkastelun aikana.
Jokainen hydraulijärjestelmä noudattaa samoja fyysisiä lakeja. Paine luo voimaa, virtaus nopeutta, ja näiden kahden tulo määrittelee hydraulisen tehon. Suunnittelijan tehtävänä on toimittaa tämä teho toimilaitteeseen hyväksyttävillä häviöillä ja ennustettavalla käyttäytymisellä koko toiminta-alueella.
Työpaine on ensimmäinen korjattava parametri, koska se ohjaa kaikkien muiden komponenttien kokoa. Teollisuuskoneet käyvät yleensä 100 baarin ja 210 baarin välillä, kun taas liikkuvat laitteet, joissa paino on tärkeää, toimivat tyypillisesti 250 baarilla tai korkeammalla. Korkeampi painekatto mahdollistaa pienempien sylinterien ja pienempien säiliöiden käytön, mutta se lisää myös sisäistä vuotoa, lämmöntuotantoa ja letkujen, liitosten ja tiivisteiden kustannuksia.
Virtaus määrää toimilaitteen nopeuden ja asettaa suoraan pumpun iskutilavuuden. 50 mm:n sylinteri, jonka tulee ulottua 400 mm 4 sekunnissa, tarvitsee 11,8 l/min virtauksen ennen kuin vuoto otetaan huomioon. Painehäviö venttiileissä ja liittimissä skaalautuu virtausnopeuden neliöön, joten putkien ja letkujen halkaisijat on valittava niin, että nesteen nopeus pysyy painepuolella alle 4,5 m/s ja paluupuolella alle 1,5 m/s.
Ammattimaisissa suunnittelukatselmuksissa käytetyt turvamarginaalit:
Ennen yksittäisten komponenttien valintaa insinöörin on määriteltävä piirin topologia. Yleisin arkkitehtuuri on avoimen silmukan piiri, jossa neste imetään säiliöstä, toimitetaan toimilaitteeseen suuntaventtiilin kautta ja palautetaan säiliöön työn jälkeen. Avoimen piirin piirit hallitsevat kiinteitä teollisuuslaitteita, koska ne ovat yksinkertaisia, sietävät kontaminaatiota ja helposti vianmääritys.
Suljetun silmukan järjestelmät kierrättävät nestettä suoraan pumpun ja moottorin välillä, ja vain pieni latauspumppu korvaa vuodon. Nämä piirit tarjoavat paremman tehokkuuden jatkuvan pyörivän liikkeen sovelluksissa, kuten vinssikäytöissä ja telakäytöissä, mutta ne vaativat tarkempaa suodatusta ja syvempää ymmärrystä silmukan vakaudesta. Useimmille lineaarisille koneille, kuten puristimille, nostolaitteille ja puristimille, avoin silmukka hyvin suunnitellulla venttiilin jakoputkella on oikea valinta.
Kuorman pito on erillinen suunnittelupäätös, joka ei saa koskaan olla jälkijuttu. Pystysuorat kuormat tarvitsevat vastapainoventtiilejä, pilottiohjattuja takaiskuventtiilejä tai mekaanisia lukkoja ajautumisen estämiseksi. Klassinen vikatila on vaakasuora sylinteri, joka ajautuu painovoiman vaikutuksesta, kun suuntaventtiilin kela vuotaa sisäisesti. Vastapainoventtiilit, joiden ohjaussuhde on 3:1 - 8:1, ovat vakioratkaisu, ja niiden halkeilupaine on asetettava vähintään 30 % kuormituksen aiheuttamaa vastapainetta korkeammaksi.
Akut ovat myös osa piiriarkkitehtuuria. Rakko- tai mäntäakku voi varastoida energiaa huippuliiketarpeisiin, pienentää pumpun kokoa, kosteuttaa painepiikkejä tai toimia hätälaskun lähteenä. Sovelluksissa, joissa on lyhyt korkean virtauksen huippu ja pitkä tyhjäkäyntijakso, akkupiiri voi vähentää pumpun virtausvaatimuksia jopa 60 %, mikä säästää suoraan moottorin tehossa ja lämmöntuotannossa.
Täydellinen käsittely näiden piirien takana olevasta fysiikasta näkyy selityksessämme hydraulijärjestelmän toimintaperiaate . Kun piirin rakenne on ratkaistu, monet valmistajat haluavat hankkia pumpun, venttiilit ja säiliön yhtenä esiasennettuna yksikkönä. A mukautettu hydrauliasema joka sopii kytkentäkaavioon, eliminoi porttien yhteensopimattomuuden riskin ja yksinkertaistaa asennusta koneenvalmistajan puolelta.
Hydraulisten pumppuasemien tukkuvalmistajat, OEM/ODM-tehdas Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd on Kiina OEM/ODM-hydraulisten pumppuasemien valmistajat ja hydraulipumppuasematehdas, We sp... Näytä tuote → Nopein tapa ymmärtää hydraulinen mitoitus on työstää konkreettista esimerkkiä. Harkitse nostolavaa, jonka on nostettava 3 000 kg:n kuorma 200 mm:n iskulla 6 sekunnissa. Suunnittelupaine on asetettu 160 baariin.
Vaihe 1 – Laske voimatarve. Painovoima on 3000 kg kerrottuna 9,81 m/s², mikä on 29,43 kN. Lisää 10 % kitkavaraa, jolloin vaadittava männän voima on 32,4 kN.
Vaihe 2 – Valitse sylinterin reikä. Männän pinta-ala on voima jaettuna paineella: 32 400 N jaettuna 16 MPa:lla on 2 025 mm². Tämä vastaa 50,8 mm:n reiän halkaisijaa, joten seuraava vakioreiän koko on 50 mm. Valinnan tarkistaessa 50 mm:n reikä 160 baarissa tuottaa 31,4 kN, mikä on hieman pienempi kuin kitka mukaan lukien; 63 mm:n nosto antaa 49,9 kN, mikä on turvallisempi valinta tuotantonostimelle.
Vaihe 3 – Määritä tarvittava virtausnopeus. 200 mm:n isku 6 sekunnissa antaa männän nopeudeksi 33,3 mm/s. 63 mm:n reiällä männän pinta-ala on 3 117 mm², joten virtaus on 6,23 l/min. Lisäämällä 15 % vuotomarginaalin saadaan suunniteltu virtaus 7,2 l/min.
Vaihe 4 – Pumpun ja käyttömoottorin koko. Nopeudella 1 450 rpm, hammaspyöräpumpun iskutilavuus 5,0 cc/rp tuottaa 7,25 l/min. Hydrauliteho on paine kerrottuna virtauksella jaettuna 600:lla: 160 bar x 7,2 l/min / 600 = 1,92 kW. Olettaen, että pumpun hyötysuhde on 85 %, asennetun moottorin tulee tuottaa vähintään 2,26 kW, joten 2,2 kW:n moottori on minimi, ja 3 kW on kestävämpi valinta, jos käyttöjakso on jatkuva.
Suunnittelijoille, jotka haluavat ohittaa toistuvat mitoituslaskelmat samanlaisissa koneissa käyttämällä esisuunniteltua nostotason voimayksikkö säästää aikaa ja vähentää hankintariskiä. Nämä yksiköt vastaavat jo pumppua, moottoria, säiliötä ja venttiiliryhmää sovelluksen käyttöluokkaan, ja vain sylinteri ja liitäntäletkut ovat määriteltävissä.
Tukkutason nostolavan voimayksiköiden valmistajat, tehdas Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd on kiinalainen OEM/ODM-nostolavan voimayksiköiden valmistaja ja tehdas, olemme erikoistuneet tukku... Näytä tuote → Hydrauliset järjestelmät muuttavat mekaanisen energian hydrauliseksi energiaksi ja sitten takaisin mekaaniseksi liikkeeksi. Jokainen muunnosvaihe menettää jonkin verran energiaa lämmöksi. Tyypillisen kiinteätilavuuksisen hammaspyöräpumppujärjestelmän, jossa on suhteelliset venttiilit, kokonaishyötysuhde on 55-75 %, mikä tarkoittaa, että 25-45 % syöttötehosta muuttuu lämpöksi. Jos kone kuluttaa 10 kW ja järjestelmän hyötysuhde on 65 %, lämpökuorma on 3,5 kW, mikä riittää nostamaan 100 litran säiliön 50°C alle kahdessa tunnissa ilman jäähdytintä.
Tehokkaimmat tehokkuustoimenpiteet vaikutusten mukaan luokiteltuna: muuttuvatilavuuksiset pumput, jotka vähentävät virtausta valmiustilassa; kuorman tunnistavat säätimet, jotka sovittavat paineen kuormaan; akkupiirit, jotka siirtävät varastoitua energiaa huippuvaiheisiin; ja matalapaineventtiilit suuremmilla kelarei'illä.
Lämmönvaihtimen mitoitus noudattaa yksinkertaista sääntöä. Kun lämpökuorma kilowatteina tiedetään, jaa se sallitulla lämpötilan nousulla ympäristön yläpuolelle kerrottuna jäähdyttimen tyypin lämmönsiirtokertoimella. Esimerkiksi 3 kW lämpökuorma 30°C nousulla ja kerroin 0,025 kW/°C·m² vaatii 4 m² tehokasta jäähdytysalaa. Useimmat kaupalliset ilmajäähdytteiset lämmönvaihtimet ilmoittavat hajoamiskapasiteettinsa vakiolämpötilaerolla, joten valinta on suora haku, kun lämpökuorma on kiinteä.
Ajoittain pitkillä tauoilla toimivissa koneissa oikean kokoinen säiliö alumiinilevyillä jäähdytysrivoilla eliminoi usein öljynjäähdyttimen tarpeen. Jatkuvassa käytössä olevissa sovelluksissa, kuten puristimissa tai kuljetinkäytöissä, termostaattinen ohitus varoventtiilistä takaisin säiliöön on yksinkertainen mutta tehokas tapa pitää öljyn lämpötila optimaalisessa 40–55 °C:n ikkunassa.
Hydraulijärjestelmän suunnittelu ei ole koskaan puhtaasti teoreettista; sovellus määrittää prioriteetit. Kuorma-autoon asennettava takaluukun nostin ja tarkkuustyöstökoneen puristin jakavat samat perusyhtälöt, mutta niiden suunnittelurajoitukset sijaitsevat spektrin vastakkaisissa päissä.
Siirrettävä hydrauliikka, kuten takalaitanostimet, kippiperävaunut ja työtasot, toimivat 12 V tai 24 V DC virtalähteestä. Suunnittelun rajoitukset ovat vakavia: rajoitettu akun kapasiteetti, kompakti kuori ja talven kylmäkäynnistykset. Näissä järjestelmissä käytetään tyypillisesti DC-moottorikäyttöisiä hammaspyöräpumppuja, integroituja jakoputkia ja pieniä säiliöitä, jotka toimivat rakenteellisena asennuslevynä. Huipulla 120 A:n 24 V:n järjestelmä voi tuottaa noin 2,4 kW hydraulitehoa, mikä määrää pumpun iskutilavuuden ja käyttöpaineen käytännön rajan. Tähän laiteluokkaan kompakti DC kaksitoiminen tehoyksikkö yhdistää pumpun, moottorin, säiliön ja suuntaventtiilit mahdollisimman pieneen jalanjälkiin, mikä on ratkaiseva tekijä monissa ajoneuvoasennuksissa.
DC kaksitoiminen tehoyksikkö valmistajat, tukkumyyntitehdas - Ningbo Panic Hydr Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd on kiinalainen DC-kaksoistoimisten tehoyksiköiden valmistaja ja OEM/ODM-tehdas, olemme erikoistuneet... Näytä tuote → Teollisuuskoneet toimivat kolmivaiheisilla vaihtovirtamoottoreilla, joten teho on vähemmän rajoitettu, mutta melu, lämpö ja huollettavuus ovat etusijalla. Suunnittelustrategiana on käyttää reilun kokoista säiliötä, hidaskäyntisiä pumppuja pitämään melu alle 75 dB(A) ja solenoidiventtiilejä, joissa on manuaalinen ohitus vianetsintää varten. Työstökoneteollisuus vaatii lisäksi suodatusta ISO 4406 16/14/11 tai hienompaa, koska servoventtiileissä on rullan välys 2-5 mikrometriä. Täydellinen viittaus tähän kategoriaan on saatavilla osoitteessa AC-hydraulisen voimayksikön valintaopas , joka vertaa tehdaslaitteissa yleisesti käytettyjä kokoonpanoja ja käyttöarvoja.
Nostolavat, saksilassit ja telakkatasot ovat kategoria, jossa turvallisuus hallitsee suunnittelukeskusteluja. Vastapainoventtiilien ohjaussuhteet on sovitettava sylinterin pinta-alasuhteeseen ja laskunopeuden tulee pysyä vakaana myös täysin kuormitetulla alustalla. Euro-normi EN 1570 vaatii tavarahissien maksimilaskunopeuden 135 mm/s ja ryömimättömän hydraulipiirin. Nämä koneet hyötyvät synkronoiduista sylinteripiireistä, joissa käytetään virtauksen jakajia tai suhteellisia venttiileitä, joissa on asennon palaute, sekä huolto-ohitusventtiili, jonka avulla työlava voidaan laskea manuaalisesti sähkökatkon sattuessa.
Konevalmistajien kenttävikatiedot viittaavat toistuvasti samoihin suunnitteluvirheisiin. Näiden kuvioiden tunnistaminen suunnittelun tarkastelun varhaisessa vaiheessa pitää projektin poissa uudelleentyöstä ja koneen huoltopaikasta.
Aloita 160 baarista kiinteissä teollisuuskoneissa ja 210 baarissa liikkuvissa laitteissa. Nämä arvot mahdollistavat laajimman valikoiman vakiosylintereitä, pumppuja ja letkuja. Paina 250 baariin tai yli vain, kun paino- tai vaipparajoitukset pakottavat pienemmän komponenttipaketin, ja muista, että jokainen 10 %:n paineen nousu lisää sisäistä vuotoa ja lämmöntuotantoa epälineaarisesti.
Kerro männän reiän pinta-ala vaaditulla laajennusnopeudella ja lisää sitten 10-15 % vuodon varalta. Esimerkiksi 63 mm:n sylinteri, jonka pinta-ala on 3 117 mm² ja joka ulottuu nopeudella 50 mm/s, tarvitsee 9,35 l/min. Lisää vuotomarginaali ja valitse seuraava vakio pumpun iskutilavuus tämän arvon yläpuolella. Käytä aina tangon puoleista aluetta vetäytymisnopeuden laskemiseen.
Valitse suljettu silmukka, kun kone viettää yli 60 % sykliajastaan jatkuvassa pyörivässä liikkeessä, kuten vinssikäytöissä, teollisuussekoittimissa tai telakäytöissä. Näissä tapauksissa talteen otettu energia ja 15–20 %:n hyötysuhde avoimessa piirissä oikeuttavat ylimääräisen pumpun ja suodatuksen monimutkaisuuden. Yksinkertaisissa lineaarisissa liikkeissä, kuten nostamisessa ja kiinnityksessä, avoin silmukka on halvempi, helpompi huoltaa ja yhtä luotettava.
Vähennä ensin lämmöntuotantoa sovittamalla pumpun virtaus tarpeeseen ja varmista sitten, että säiliön tilavuus on vähintään 2,5 kertaa pumpun virtaus minuutissa. Jos lämpökuorma edelleen ylittää säiliön luonnollisen haihtumisen, lisää paineilmaöljyjäähdytin, jonka teho on vähintään 1,5 kertaa odotettu lämpökuorma. Pidä jäähdytyspiiri aktiivisena joutokäynnin aikana, jos käyttöjaksossa esiintyy usein suuria virtaushuippuja.
Perinteinen suuntaventtiilijärjestelmä tarvitsee ISO 4406 18/16/13 tai puhtaamman, mikä tarkoittaa tyypillisesti 10 mikrometrin paluusuodatinta. Suhteelliset tai servoventtiilijärjestelmät vaativat 16/14/11 tai paremman, kun käytetään 3 mikrometrin painelinjasuodatinta. Tarkista venttiilin valmistajan kontaminaatiotoleranssikäyrä ja rakenna suodattimen kunnon osoitin, jotta huolto voi vaihtaa elementit ennen kuin ohitus avautuu.
Käytä hammaspyöräpumppua, kun virtaustarve on kiinteä, käyttöpaine pysyy alle 250 barin ja ensihinta on tärkeä. Käytä aksiaalimäntäpumppua, kun virtauksen täytyy vaihdella tarpeen mukaan, paine ylittää 250 baaria tai kuormantunnistuksen energiansäästö voi maksaa korkeammat pumppukustannukset takaisin 18 kuukaudessa. Monitoimikoneissa, joissa on satunnaisia virtausvaatimuksia, mäntäpumppu, jossa on paineentasaussäätö, voittaa lähes aina kokonaisomistuskustannuksista.