Kaip pasiekiamas kelių hidraulinių cilindrų sinchroninis valdymas?

Įvadas

Šiuolaikinėje pramoninėje įrangoje hidraulinės sistemos plačiai naudojamos įvairioms funkcijoms, tokioms kaip kėlimas, varymas ir vairavimas. Šiose sistemose sinchroninis kelių hidraulinių cilindrų veikimas yra svarbi efektyvaus ir saugaus įrangos veikimo užtikrinimo dalis. Hidraulinių cilindrų sinchronizavimas gali ne tik pagerinti darbo efektyvumą, bet ir išvengti įrangos pažeidimų dėl nenuoseklaus judėjimo. Šiame straipsnyje bus nagrinėjami kelių hidraulinių cilindrų sinchronizavimo principai, įprasti sinchronizavimo metodai, techniniai iššūkiai ir atsargumo priemonės eksploatacijos metu.

Kaip veikia hidraulinio cilindro sinchronizavimas?

Hidraulinių cilindrų sinchronizavimas reiškia, kad keli cilindrai plečiasi arba susitraukia tuo pačiu greičiu ir jėga tuo pačiu metu. Esmė yra tolygus hidraulinio skysčio paskirstymas ir tikslus slėgio valdymas. Sinchroninio veikimo realizavimas priklauso nuo šių pagrindinių veiksnių:

(1) Skysčių dinamika

Pagrindinis hidraulinės sistemos principas yra panaudoti skysčio nesuspaudžiamumą slėgiui paversti galia. Sinchroninis cilindrų judėjimas pasiekiamas kontroliuojant skysčio srauto kryptį ir srautą.

(2) Apkrovos balansavimas

Kai keli hidrauliniai cilindrai dalijasi apkrova, įsitikinkite, kad kiekvienas cilindras būtų veikiamas ta pačia apkrova, kad išvengtumėte asinchronizmo, kurį sukelia netolygi apkrova.

(3) Atsiliepimai realiuoju laiku

Per jutiklius ir valdymo sistemas realiuoju laiku stebima kiekvieno cilindro judėjimo būsena, o prireikus koreguojami sinchronizavimui palaikyti.

Įprasti hidraulinių cilindrų sinchronizavimo metodai?

(1) Mechaninė jungtis

Mechaninis sujungimas yra būdas sinchronizuoti naudojant fizinį ryšį. Šioje sistemoje keli hidrauliniai cilindrai yra sujungti vienas su kitu per mechaninius komponentus, tokius kaip sinchronizacijos strypai arba pavarų sistemos. Fizinis sujungimas užtikrina, kad cilindrui judant kiekvieno cilindro poslinkis būtų lygiai toks pat. Šis metodas dažniausiai naudojamas programose, kuriose sinchronizavimo tikslumas nėra didelis, ir tinka paprastiems ir nebrangiems programų scenarijams.

(2) Srauto skirstytuvas

Srauto skirstytuvas tolygiai paskirsto hidraulinės alyvos srautą kiekvienam hidrauliniam cilindrui. Reguliuojant skirstytuvo nustatymus galima užtikrinti, kad kiekvienas cilindras gautų tą patį srautą, taip pasiekiamas sinchronizavimas. Šis metodas dažniausiai naudojamas lygiagrečiai sujungtose hidraulinėse sistemose, pavyzdžiui, kai keli hidrauliniai cilindrai kartu kelia sunkius daiktus.

(3) Padėties jutiklis

Kai reikalingas didelio tikslumo sinchronizavimas, galima pasirinkti padėties jutiklius ir grįžtamojo ryšio valdymo sistemas. Kiekviename hidrauliniame cilindre yra padėties jutiklis, kuris realiu laiku stebi jo poslinkį ir perduoda šiuos duomenis valdikliui per grįžtamojo ryšio valdymo sistemą. Valdiklis tiksliai sureguliuoja hidraulinį vožtuvą pagal grįžtamojo ryšio duomenis, kad užtikrintų, jog kiekvieno hidraulinio cilindro judėjimas visada būtų sinchronizuotas. Privalumas yra tas, kad jis gali pasiekti itin aukštą sinchronizavimo tikslumą per grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku ir gali prisitaikyti prie dinamiškų apkrovos pokyčių. Trūkumas yra tas, kad sistema yra labai sudėtinga, priklauso nuo elektroninių komponentų ir turi aukštus techninius įrengimo, paleidimo ir priežiūros reikalavimus.

(4) Hidraulinio vožtuvo valdymo perjungimo vožtuvas

Hidraulinėse sistemose pagrindinį vaidmenį atlieka perjungimo vožtuvai, užtikrinantys, kad vieno alyvos šaltinio tiekiamas srautas gali būti tolygiai arba proporcingai paskirstytas kelioms pavaroms pagal poreikį. Tinka sinchroniniam kelių hidraulinių cilindrų valdymui, tiksliai valdant srauto paskirstymą, užtikrinant, kad kiekviena pavara (pvz., hidraulinis cilindras) išlaikytų vienodą greitį. Proporciniai vožtuvai: Šie tikslūs vožtuvai leidžia tiksliai reguliuoti hidraulinės alyvos srautą ir slėgį, o kartu sujungia elektroninius signalų įėjimus, kad būtų galima tiksliau sinchronizuoti. Paprastai jie derinami su jutikliais ir valdymo sistemomis, kad būtų galima reguliuoti kiekvieno hidraulinio cilindro veikimą realiu laiku.

Techniniai hidraulinių cilindrų sinchronizavimo iššūkiai?

(1) Nesubalansuotos apkrovos

Kai keli hidrauliniai cilindrai dalijasi apkrova, netolygus apkrovų pasiskirstymas gali sukelti nesinchronizuotą judėjimą tarp cilindrų. Pavyzdžiui, atliekant kėlimo operaciją, jei cilindrą veikia didelė apkrova, jo greitis gali atsilikti. Todėl srauto reguliavimo vožtuvų arba atsvarinių vožtuvų naudojimas gali veiksmingai sumažinti nesubalansuotų apkrovų problemą.

(2) Temperatūros ir slėgio svyravimai

Hidraulinės alyvos temperatūros pokytis turi įtakos jos klampumui, o tai savo ruožtu turi įtakos cilindro reakcijos greičiui. Aukšta temperatūra gali paskatinti hidraulinės alyvos tekėjimą, o žema temperatūra gali padidinti hidraulinės alyvos klampumą. Be to, slėgio svyravimai taip pat gali sukelti nesinchroninį cilindrų judėjimą, todėl temperatūra ir slėgis turi būti reguliariai stebimi ir reguliuojami.

(3) Susidėvėjimas ir senėjimas

Ilgėjant naudojimo laikui, hidrauliniai cilindrai ir jų komponentai susidėvės, o tai gali sukelti netolygų judėjimą ir turėti įtakos sinchronizacijos efektui. Todėl norint užtikrinti, kad sistema būtų geros būklės, būtina reguliariai atlikti techninę priežiūrą ir tikrinti.

(4) Valdymo sistemos sudėtingumas

Nors valdymo sistemos užtikrina aukštą tikslumo laipsnį, jų sudėtingumas ir galimi gedimai gali kelti problemų. Operatoriai turi turėti atitinkamų įgūdžių, kad galėtų derinti ir prižiūrėti šias sistemas.

Apibendrinant

(1) Iš anksto užsiregistruokite

Prieš atlikdami sinchroninį darbą, būtinai patikrinkite visų hidraulinių cilindrų būklę, įskaitant cilindrus, sandariklius ir alyvos vamzdžius, kad įsitikintumėte, jog nėra susidėvėjimo ar nuotėkio.

(2) Nustatykite pagrįstą srautą ir slėgį

Užtikrinkite, kad hidraulinės sistemos srautas ir slėgis būtų nustatyti protingame diapazone, kad išvengtumėte nenuoseklaus cilindro judėjimo dėl nepakankamo srauto arba perkrovos.

(3) Stebėkite temperatūros pokyčius

Eksploatacijos metu reikia stebėti hidraulinės alyvos temperatūros pokyčius, kad perkaitimas ar žema temperatūra nepakenktų sistemos veikimui.

(4) Atkreipkite dėmesį į veikimo tvarką

Sinchroninio veikimo metu įsitikinkite, kad hidrauliniai cilindrai veikia tinkama tvarka, kad išvengtumėte asinchroninių problemų, kurias sukelia netinkamas veikimas.

(5) Savalaikis koregavimas ir taisymas

Sinchroninio veikimo metu, jei nustatoma, kad cilindras atsilieka arba yra priekyje, srautas ir slėgis turi būti laiku sureguliuoti, kad būtų atkurta sinchroninė būsena.