EN
Mikä on synkroninen jakosylinteri ja miksi se mahdollistaa tarkan tilavuuden säädön hydraulijärjestelmissä
Nämä sylinterit toimivat hydrauliikkajärjestelmien kanssa varmistaakseen, että jokaiseen toimilaitteeseen annetaan oikea määrä hydrauliikkanestettä. Tämä tapahtuu siirtopohjaisella virtauksen jakamisella. Synkronisten jakosylinterien ja painekompensoiduilla virtauksen jakajilla on se ero, että nämä sylinterit voivat käyttää pistokkeiden kammioita jakamaan yhden virtauksen useaksi yhtä suureksi virtaukseksi. Jokainen kammio ottaa osaa virtauksen ulostuloon ja siirtää ulostuloa yhtä suurella määrällä joka kierroksella, mikä tarkoittaa, että jokaiseen sylinteriin kytketty toimilaite saa saman määrän hydrauliikkanestettä riippumatta siitä, millaista kuormaa kunkin toimilaitteen on kohdattava. Tämä poistaa tarpeen sähköisestä ohjauksesta monissa sovelluksissa. Synkroniset jakosylinterit mahdollistavat tarkan asemohjauksen, mikä on vaatimus valmistuksessa. Jos asema poikkeaa jopa 1 %:n verran, se voi johtaa testattavan tai valmistettavan järjestelmän epäonnistumiseen.
Ydinperiaate: Virtauksen jakaminen siirtymän perusteella varmistaa yhtäläisen tilavuusjakauman kahdesta kahdeksaan sylinteriin.
Ytimessä oleva mekanismi koostuu sarjasta yhteiseen akseliin kytkettyjä männiä. Kun hydrauli-neste saavuttaa tuloaukon, akseli liikuttaa kaikkia jakomäntiä. Jokainen mäntä siirtää ennalta määritellyn tilavuuden vastaavaan poistoaukkoon. Kun männät on kytketty toisiinsa ja ne ovat kaikki saman kokoisia, jokainen poistoaukko saa kierrosta (tai iskua) kohden saman tilavuuden nestettä. Tämä rakenne huomioi automaattisesti alapuolella olevien paineiden vaihtelut. Jos jossakin sylinterissä on korkea paine, jakomäntä tuottaa lisäpaineen, jonka jälkeen neste virtaa sylinteriin, mutta tilavuus pysyy muuttumattomana. Tuloksena on, että jokaisen sylinterin toimilaitteet liikkuvat synkronoidusti ±0,5 %:n tilavuusvirheellä hyvin tasapainoisissa järjestelmissä. Tämä menetelmä toimii tehokkaasti laajalla virtausnopeusalueella, joka ulottuu 10–150 litraan minuutissa, sekä enintään kahdeksaan sylinteriin merkittävän kumulatiivisen virheen ilman. Tällaisia jakoputkia käytetään sovelluksissa, kuten raskaiden kuormien nostossa, synkronoidussa nostamisessa ja metallimuovauksessa, joissa tarkka säätö ja toistettavissa oleva sijoittaminen ovat kriittisen tärkeitä.
Miksi painekompensoitut virtajakajat epäonnistuvat kuormatasapainon puuttuessa
Virtajakajat ohjaavat virtausta sulkemalla ja säätämällä virtausaukkojen aukeamakokoa riippuen alapuolella olevasta paineesta. Tasapainoisissa kuormitustiloissa virtajakajat toimivat yleensä hyvin. Kuormituksen epätasapainotilanteissa, kuten keskitetystä poikkeavan puristimen sovelluksessa, jakaja sulkee portin alhaisen paineen sylinteriin ja avaa portin korkean paineen sylinteriin. Tämä reaktio on hidasta ja epälineaarista, mikä johtaa siihen, että männät saavat erittäin epätasaisen virtauksen. Tämä virhe kasvaa suhteellisesti sylinterien määrän kasvaessa, ja se voi ylittää 5 % neljän sylinterin järjestelmissä 30 %:n kuormituksen epätasapainotilanteessa. Lisäksi painekompensoitut jakajat ovat herkkiä hydraulisen öljyn viskositeetin muutoksille ja saastumiselle, mikä vähentää tarkkuutta entisestään. Sen sijaan synkronointijakajasylinteri kompensoi sisäisen tilavuussuhteen. Tämä tarkoittaa, että jopa 50 %:n kuormituksen epätasapaino ei vaikuta järjestelmän tilavuusantoon. Tarkkaa ja toistettavaa synkronointia useissa hydraulijärjestelmissä varten tämä teknologia on ainoa passiivinen menetelmä, jolla voidaan saavuttaa alle 1 %:n virhe ilman aktiivista elektronista korjausta.
±0,5 %:n tarkkuuden saavuttaminen tilavuudessa 2–8 sylinterillä: Asennusohjeet ja suorituskyvyn testaus
Menetelmä: Tiukat vaatimukset putkistojen symmetrialle, ilman poistolle ja sylinterien kohdistukselle parasiittisen tilavuusvirheen hallintaan
Halutun tilavuustarkkuuden ±0,5 % saavuttamiseksi on otettava huomioon jokainen hydraulipiirin osa. Ensimmäinen askel on putkistossa vallitseva symmetria. Jakoputken ja kunkin toimilaitteen välillä olevien putkien pituudet ja halkaisijat sekä putkien taivutukset täytyy olla samat. Jos pituuksissa on 2 %:n ero, aiheutuu tilavuusvirheitä 1 %. Symmetrian jälkeen kaikki ilma on poistettava putkista ja sylintereistä. Putkissa ja sylintereissä jäänyt ilmakuoppa puristuu sylinterin kuorman vaikutuksesta ja aiheuttaa epätasaisia siirtymiä sekä näennäisiä tilavuustappioita. Tämän menetelmän viimeinen askel on kaikkien sylinterivartojen ja -pistoniiden suuntaaminen kiinnityskokoonpanoihin tarkkuudella 0,1 mm jokaista liikepituuden metriä kohden. Kun varret ja pistonit eivät ole suunnattuina oikein, sivukuormat vääntävät tiivistimiä ja muuttavat tehollista siirtymää. Kolme askelta – symmetria, ilman poisto ja suuntaaminen – poistavat mekaaniset häiriötekijät, jotka vaikuttavat tilavuuden tarkkuuteen.
Validointimenetelmä: ISO 10770-1 -vaatimusten mukainen testaus ja kenttätulokset, joissa virhemarginaali on ±0,3 % nelisylinterisissä puristussovelluksissa
Suorituskyvyn validoinnin osana ISO 10770-1 -standardia noudatettiin tiukasti mittaamalla kunkin sylinterin saama todellinen tilavuus 10 peräkkäisellä iskulla maksimiarvoisessa nimellispaineessa ja -virtauksessa. Järjestelmät hyväksyttiin, jos ne saavuttivat tavoiteltavan tilavuusarvon ±0,5 %:n tarkkuudella. Yhdessä nelisylinterisen puristimen kenttäkokeessa piirit, jotka toteutettiin täsmälleen määritelmän mukaisesti, saavuttivat keskimääräisen virheen ±0,3 %, mikä on puolet sallitusta toleranssista. Tämä on suora seuraus siitä, että asennus tehtiin tarkkuudella. Samojen piirien suurin osa ilman tällaista asennustarkkuutta osoitti keskimääräisen virheen ±1,2 % puristimen kuormatasapainon epäyhtälön vuoksi. Johtopäätös oli, että jos järjestelmä sisältää korkean suorituskyvyn ja korkean tarkkuuden komponentteja, nämä komponentit eivät toimi tarkoitetulla tasolla, ellei niitä asenneta samalla tarkkuudella.
UKK
Mikä on synkroninen jakosylinteri?
Synkroninen jakosylinteri on hydraulisylinteri, joka toimittaa samaa nestemäärää useille toimilaitteille synkronoidusti ja pystyy sietämään paine-eroja ilman elektroniikkaa.
Miten synkroninen jakaja varmistaa tarkkuuden?
Synkroninen jakaja käyttää mekaanisesti kytkettyjä työntöjä hallitun virtauksen saavuttamiseksi. Tällainen järjestelmä varmistaa, että jokaiseen jakajan ulostuloon toimitetaan sama nestemäärä riippumatta alapuolella vaikuttavista paineista.
Mitkä ovat etulyötyminen painekompensoituihin virtausjakajiin verrattuna?
Synkroniset jakosylinterit varmistavat tilavuusvirheen alle 1 % ja ovat täysin immuuneja kuormien epätasapainoisuudelle, öljyn viskositeetille ja sähköisiin korjauksiin verrattuna painekompensoiduille jakajille.
Mitkä ovat parhaat asennuskäytännöt?
Maksimaalisen tarkkuuden saavuttamiseksi synkronisen jakajan käytössä on varmistettava putkistojen symmetria, poistettava piiristä ilmahiukkaset ja säädettävä sylinterit kohdalleen mekaanisten virheiden poistamiseksi.
Miten tarkkuus määritetään?
ISO 10770-1 -standardin mukaiset testit arvioivat nesteen määrää, joka toimitetaan kuhunkin sylinteriin, ja määrittävät, onko se tavoitearvon sisällä ± 0,5 %:n virhemarginaalin puitteissa.
