مركز المعرفة

مسرد الأسطوانات الهيدروليكية

المصطلحات الأساسية في هندسة الأسطوانات الهيدروليكية: القطر، العمود، الشوط، المرحلة، الإحكام، الانبعاج والمزيد. تعريفات قصيرة ودقيقة.

التجويف (القطر الداخلي): القطر الداخلي لأنبوب الأسطوانة الذي يتحرك فيه المكبس. تحدد مساحة التجويف قوة الدفع عند ضغط معين (F = P x A). تصنع HPS أسطوانات بأقطار داخلية من 25 إلى 320 مم.
ذراع المكبس: عمود فولاذي ينقل قوة الأسطوانة إلى الحمل. تصنع أذرع HPS من فولاذ CK45 أو 42CrMo4 مع طبقة كروم صلب بسماكة نحو 30 ميكرومتر، بأقطار من 15 إلى 250 مم. قوة السحب أقل من قوة الدفع لأن مقطع الذراع يقلل المساحة الفعالة.
الشوط: المسافة التي يقطعها ذراع المكبس بين وضع الانكماش الكامل ووضع التمدد الكامل. توفر HPS أسطوانات صناعية بشوط يصل إلى 7000 مم وفقاً لتحليل الانبعاج، وأسطوانات تلسكوبية بشوط يصل إلى 12600 مم.
أسطوانة أحادية الفعل: أسطوانة تعمل بالضغط الهيدروليكي في اتجاه واحد فقط. تتم حركة العودة بفعل الحمل الخارجي أو الجاذبية أو نابض، لذلك يكفي خط هيدروليكي واحد.
أسطوانة ثنائية الفعل: أسطوانة تولد قوة هيدروليكية في اتجاهي التمدد والانكماش. يتم الضغط على جانبي المكبس بالتناوب عبر منفذين. وهي التكوين الأكثر شيوعاً في التطبيقات الصناعية.
أسطوانة تلسكوبية: أسطوانة ذات مراحل متداخلة متعددة تتمدد بالتتابع، بدءاً من المرحلة الأكبر. توفر شوطاً طويلاً من طول مغلق قصير، وتستخدم في الشاحنات القلابة ومركبات النفايات والمنصات المتحركة. تصنع HPS أسطوانات تلسكوبية بشوط يصل إلى 12600 مم.
المرحلة: إحدى الجلب المتحركة المتداخلة في الأسطوانة التلسكوبية. مع تمدد كل مرحلة أصغر تقل المساحة الفعالة، فترتفع السرعة وتنخفض القوة عند تدفق ثابت.
الطول المغلق: الطول الكلي للأسطوانة وهي في وضع الانكماش الكامل. عندما يكون الطول المغلق محدوداً ويلزم شوط طويل، يكون الحل المعتاد هو الأسطوانة التلسكوبية.
ضغط التشغيل: الضغط الذي صممت الأسطوانة للعمل عنده بشكل مستمر. أسطوانات HPS مصنفة لضغط تشغيل من 200 إلى 250 بار.
ضغط الاختبار: الضغط المطبق أثناء اختبار القبول في المصنع، وهو أعلى من ضغط التشغيل الاسمي. تختبر HPS كل أسطوانة عند 1.5 مرة من الضغط الاسمي وفق ISO 10100؛ وعند ضغط اسمي 250 بار يعادل ذلك 375 بار. تتوفر شهادة اختبار الضغط عند الطلب.
مانع التسرب: عنصر يمنع تسرب السائل بين الأجزاء المتحركة والثابتة في الأسطوانة. تستخدم HPS مادة NBR حتى نحو 90 درجة مئوية، وHNBR حتى نحو 120 درجة، وPU للتآكل الشديد والضغط العالي، وFKM للحرارة العالية والسوائل العدوانية، وPTFE للاحتكاك المنخفض والسرعة العالية. يتم التحقق من الاختيار النهائي لمانعات التسرب هندسياً.
ماسحة الغبار: مانع تسرب كاشط مثبت في الطرف الخارجي لجلبة التوجيه، يزيل الأوساخ والغبار والرطوبة عن الذراع أثناء انكماشه. يحمي مانعات تسرب الذراع ويطيل عمر الأسطوانة.
جلبة التوجيه: مجموعة الرأس في طرف الذراع من الأسطوانة، وهي التي توجه ذراع المكبس. تحتضن مانع تسرب الذراع وماسحة الغبار.
التخميد: خاصية تخميد مدمجة تبطئ المكبس قرب نهاية الشوط عن طريق تقييد تدفق الخروج. تقلل الصدمات والضوضاء وأحمال الارتطام عند نهاية الشوط.
منفذ الزيت: الفتحة الملولبة التي يدخل منها السائل الهيدروليكي إلى الأسطوانة ويخرج. تحتوي الأسطوانة ثنائية الفعل على منفذين، واحد على كل جانب من المكبس.
التثبيت (نوع التركيب): الواجهة الميكانيكية التي تربط الأسطوانة بالآلة، مثل الشوكة أو محور الارتكاز أو الشفة أو القاعدة. يحدد نوع التثبيت طول الانبعاج الحر. ترمز أنواع التثبيت وفق ISO 6099 وNFPA T3.6.7R.
الشوكة (كليفيس): تثبيت على شكل شوكة مزود بمسمار محوري، يركب في طرف الغطاء أو طرف الذراع. يسمح للأسطوانة بالدوران في مستوى واحد ويستوعب الحركة الزاوية أثناء الشوط.
محور الارتكاز (ترونيون): تثبيت يتكون من محورين أسطوانيين على جسم الأسطوانة، في المقدمة أو المؤخرة أو في موضع وسطي. يسمح للأسطوانة بالتأرجح في مستوى واحد بينما يحمل المحوران الحمل.
الانبعاج: فقدان الاستقرار الجانبي للذراع أو الأسطوانة تحت حمل ضغط، ويقيم بتحليل أويلر. يتبع الحمل الحرج العلاقة Pcr = pi^2 x E x I / Lk^2 حيث يعتمد طول الانبعاج الحر Lk على نوع التثبيت. تشمل الحلول ذراعاً أسمك أو قطراً أكبر أو أنبوب إيقاف أو تثبيتاً مختلفاً.
أنبوب الإيقاف: فاصل داخل الأسطوانة يبقي المكبس بعيداً عن جلبة التوجيه عند التمدد الكامل. تقلل مسافة الارتكاز الأطول الأحمال الجانبية وتحسن مقاومة الانبعاج في الأسطوانات ذات الشوط الطويل.
الهوننة (الصقل الدقيق): عملية تشطيب دقيقة للسطح الداخلي لأنبوب الأسطوانة. تنتج قطراً داخلياً دقيقاً بجودة سطح تضمن إحكاماً موثوقاً. تنفذ HPS الهوننة داخل منشأتها بتفاوت H8-H9.
الطلاء بالكروم الصلب: طبقة كروم مترسبة كهربائياً على ذراع المكبس توفر مقاومة للتآكل والصدأ وسطح إحكام أملس. تطبق HPS نحو 30 ميكرومتر من الكروم الصلب داخل منشأتها، وتختبر الأذرع برذاذ الملح (NSS).
الانزلاق تحت الحمل: حركة بطيئة وغير مقصودة للذراع تحت الحمل بينما يفترض أن تحافظ الأسطوانة على وضعها، وسببها التسرب الداخلي. تجري HPS فحص الانزلاق (ثبات الحمل) على منضدة الاختبار ضمن إجراءات اختبار المصنع.
ISO 6020-2: معيار دولي يحدد أبعاد تثبيت الأسطوانات الهيدروليكية من السلسلة المدمجة، بما يضمن قابلية التبادل بين المصنعين. تصنع HPS أسطواناتها وفق ISO 6020-2 ووفق ISO 6022 لسلسلة الضغط العالي.