EN
Mi az a szinkron elosztóhenger, és miért teszi lehetővé a precíziós térfogatvezérlést hidraulikus rendszerekben
Ezek a hengerek hidraulikus rendszerekkel együtt működnek annak biztosítására, hogy minden munkahengerhez a megfelelő mennyiségű hidraulikus folyadék jusson. Ezt a térfogatarány-alapú áramlásmegosztás segítségével érik el. A szinkron elosztóhengerek és a nyomáskiegyenlítéssel rendelkező áramlásmegosztók közötti különbség az, hogy ezek a hengerek dugattyúkamrákat használnak arra, hogy egy áramlást több egyenlő áramlásra osszanak fel. Minden kamra a kimeneti áramlásból vesz el részt, és minden ciklus során azonos mértékben tolja el a kimenetet, így minden hengerhez csatlakoztatott munkahenger ugyanannyi hidraulikus folyadékot kap, függetlenül attól, hogy milyen terhelés ellen dolgozik. Ez kizárja az elektronikus vezérlés szükségességét számos alkalmazásban. A szinkron elosztóhengerek pontos pozícióvezérlést tesznek lehetővé, ami gyártási folyamatokban elengedhetetlen követelmény. Ha a pozíció akár 1%-kal is eltér, az a tesztelendő vagy gyártandó rendszer meghibásodásához vezethet.
Alapelv: A térfogat-elosztás a lökettérfogaton alapul, és biztosítja a két–nyolc henger közötti egyenletes térfogat-elosztást.
A fő mechanizmus egy közös tengelyhez kapcsolt dugattyúk sorából áll. Amikor hidraulikus folyadék lép be a bemeneti kamrába, a tengely meghajtja az összes elosztó dugattyút. Mindegyik dugattyú meghatározott térfogatot tol ki a hozzá tartozó kimeneti csatlakozóba. Ha a dugattyúk össze vannak kötve, és mindegyik azonos méretű, akkor minden fordulat (vagy lökethossz) során minden kimenet ugyanakkora folyadékmennyiséget kap. Ez a kialakítás automatikusan kompenzálja a nyomásingadozásokat a rendszer lefelé irányuló ágában. Ha bármelyik hengerben magas a nyomás, az elosztó dugattyú további nyomást fejleszt ki, és a folyadék így jut el a hengerbe, de a térfogat változatlan marad. Ennek eredményeként a hengerekben található munkahengerek ±0,5%-os térfogateltérésen belül szinkron mozgást végeznek jól kiegyensúlyozott rendszerekben. Ez a módszer hatékony széles áramlási tartományban, akár 10–150 liter/percig, valamint akár nyolc henger esetén is, jelentős összegyűlő hiba nélkül. Ezt az elosztó típust olyan alkalmazásokban használják, mint a nehéz tárgyak emelése, szinkron hidraulikus emelés és fémformázás, ahol a pontos vezérlés és ismételhető pozicionálás kritikus fontosságú.
Miért hibásodnak meg terhelés-egyenlőtlenség esetén a nyomáskiegyenlítő ágeltérítők
Az áramlásszabályozó elosztók az áramlást úgy irányítják, hogy lezárják, illetve szabályozzák az áramlási nyílások méretét a nyomás alatti terhelés függvényében. Kiegyensúlyozott terhelési körülmények között az áramlásszabályozó elosztók általában jól működnek. Terhelési egyensúlytalanság esetén – például egy középen nem elhelyezett sajtóalkalmazásnál – az elosztó lezárja a kis nyomású hengerhez vezető nyílást, és megnyitja a nagy nyomású hengerhez vezető nyílást. Ez a reakció lassú és nemlineáris, ami miatt a dugattyúk rendkívül egyenetlen áramlást kapnak. Ez a hiba arányosan növekszik a hengerek számának növekedésével, és négyhengeres rendszerekben 30%-os terhelési egyensúlytalanság mellett akár 5%-ot is meghaladhat. Ezen felül a nyomáskiegyenlített elosztók érzékenyek a hidraulikus olaj viszkozitásának változásaira és szennyeződéseire is, ami tovább csökkenti a pontosságot. Ellentétben ezzel a szinkron elosztóhenger belső térfogatarányát kompenzálja. Ez azt jelenti, hogy még egy 50%-os terhelési egyensúlytalanság sem befolyásolja a rendszer térfogat-kimenetét. Pontos és ismételhető szinkronizációhoz számos hidraulikus rendszerben ez a technológia az egyetlen passzív módszer, amellyel alacsonyabb, mint 1%-os hibát lehet elérni aktív elektronikus korrekció nélkül.
±0,5 %–os térfogatpontosság elérése 2–8 henger esetén: telepítési útmutató és teljesítményvizsgálat
Módszer: szigorú szabványok a csővezetékek szimmetriájára, levegő eltávolítására és a hengerek igazítására a parazitikus térfogathibák ellenőrzése érdekében
A kívánt ±0,5%-os térfogatpontosság eléréséhez figyelembe kell venni a hidraulikus kör minden egyes elemét. Az első lépés a csővezeték szimmetriájának biztosítása. A elosztóhenger és az egyes működtető elemek közötti csővezetékek hosszának és átmérőjének, valamint a csővezetékek ívességének azonosnak kell lennie. Ha a hosszakban 2%-os eltérés van, akkor 1%-os térfogathibák lépnek fel. A szimmetria biztosítása után az összes levegőt ki kell üríteni a vezetékekből és a hengerekből. A vezetékekben és hengerekben megakadályozott levegő a henger terhelése alatt összenyomódik, ami inkonzisztens elmozdulásokhoz és látszólagos térfogatveszteséghez vezet. Ennek a módszernek a végső lépése az összes henger rúdjának és dugattyújának igazítása a rögzítő szerelvényekhez, amelynek pontossága 0,1 mm/m lökethossz legyen. Ha a rudak és dugattyúk nincsenek megfelelően igazítva, oldalirányú terhelések deformálják a tömítéseket, és megváltoztatják a hatásos kifolyást. A három lépés – szimmetria, levegőztetés és igazítás – megszünteti a térfogati hűség mechanikai zavaró tényezőit.
Érvényesítési módszertan: az ISO 10770-1 szabványnak megfelelő vizsgálat és mezőn szerzett eredmények, amelyek 4-hengeres nyomóalkalmazásokban ±0,3 %-os hibahatárt mutatnak
A teljesítmény-ellenőrzés részeként szigorúan betartottuk az ISO 10770-1 szabványt, és a hengerek mindegyikébe ténylegesen bejutó térfogatot mértük 10 egymást követő ütemben a legnagyobb névleges nyomáson és áramlási sebességnél. A rendszereket akkor fogadták el, ha a térfogat értéke a célérték ±0,5 %-án belül maradt. Egy négyhengeres sajtóval végzett mezőkísérlet során a specifikáció pontos előírásai szerint kivitelezett áramkörök átlagos hibája ±0,3 % volt, ami a megengedett tűrés értékének felét teszi ki. Ez közvetlenül a szakszerű telepítés eredménye. Ugyanazon sajtó ugyanolyan áramkörének többsége, amelyeknél nem alkalmaztak ilyen szakszerű telepítési eljárást, a sajtó terhelésének egyenetlensége miatt ±1,2 %-os átlagos hibát mutatott. A levonható következtetés az, hogy ahol egy rendszer magas teljesítményű és nagy pontosságú alkatrészeket tartalmaz, az ilyen alkatrészek csak akkor működnek a tervezett szinten, ha ugyanolyan pontossággal történik a telepítésük.
GYIK
Mi az a szinkron elosztóhenger?
Egy szinkron elosztóhenger egy hidraulikus henger, amely azonos folyadékmennyiséget juttat több munkahengerhez szinkron módon, és nyomáseltéréseket is képes kompenzálni elektronikus vezérlés nélkül.
Hogyan biztosítja a szinkron elosztó a pontosságot?
A szinkron elosztó mechanikusan összekapcsolt dugattyúk rendszerét alkalmazza a szabályozott áramlás érdekében. Ez a rendszer biztosítja, hogy minden kimeneti csatlakozóhoz azonos térfogatú folyadék jusson el, függetlenül a kimenő oldali nyomásoktól.
Milyen előnyökkel jár a nyomáskiegyenlített áramlásszabályozó elosztókkal szemben?
A szinkron elosztóhengerek térfogati hibája kevesebb mint 1 %, és teljesen ellenállnak a terhelés-egyensúlytalanságnak, az olaj viszkozitásának és az elektronikus korrekcióknak a nyomáskiegyenlített elosztókkal összehasonlítva.
Mik a legjobb gyakorlatok a felszerelés során?
A maximális pontosság eléréséhez szinkron elosztó használata esetén a csővezeték-szimmetriát alkalmazni kell, az áramkört ki kell űzni a levegőből, és a hengereket úgy kell beállítani, hogy kizárják a mechanikai hibákat.
Hogyan határozzák meg a pontosságot?
Az ISO 10770-1 szabványnak megfelelő vizsgálat azt értékeli, hogy az egyes hengerekbe jutó folyadék térfogata a céltartományon belül van-e ± 0,5 %-os hibahatáron belül.
