قابلیت اطمینان یک سیلندر هیدرولیک با دمای بالا نمیتواند صرفاً بر اساس درجه حرارت آببندهای آن قضاوت شود.
حتی زمانی که یک سیلندر از آببندهای FKM، PTFE یا پلیاورتان با دمای بالا استفاده کند، ممکن است هنوز نشتی، انحراف، خزش یا آسیب زودرس به آببند ایجاد شود اگر فاصلهها، راهنمایی، فشردهسازی، مایع هیدرولیک یا چرخه عملیاتی در حالت داغ مناسب نباشند.
بنابراین، یک آزمایش کامل باید دمای واقعی روغن، فشار، سرعت، بار و فرکانس چرخه را تا حد ممکن بهطور نزدیک شبیهسازی کند. نتایج همچنین باید با عملکرد در دمای اتاق مقایسه شود.
یک مبنای دمای اتاق تعیین کنید
قبل از گرم کردن روغن، سیلندر را تحت شرایط دمای اتاق نرمال آزمایش کنید. این تأیید میکند که هیچ مشکل واضحی از جمله ماشینکاری، مونتاژ، همراستایی یا آببندی وجود ندارد قبل از اینکه آزمایش دما بالای آغاز شود.
مبنا معمولاً باید شامل موارد زیر باشد:
- نوسان بدون بار
- حداقل فشار شروع
- آزمایش فشار کاری و فشار اثبات
- آزمایش نگهداری فشار
- بازرسی نشتی داخلی و خارجی
- ضربهگیری و حرکت با سرعت کم
ضبط زمان گسترش و بازگشت، دمای روغن، فشار، ثبات حرکت، صدا و نشت.
این مقادیر مرجعی برای ارزیابی تغییرات پس از گرم شدن سیلندر فراهم میکند. بدون دادههای پایه، تعیین اینکه آیا تغییر عملکرد ناشی از دما است یا یک نقص موجود در سیلندر دشوار است.
روغن را به دمای هدف برسانید
دماي روغن را به تدریج با استفاده از گردش سیستم، یک گرمکن خارجی یا یک مخزن کنترل دما بالا ببرید.
لوله سیلندر، پیستون، میله پیستون، بوش راهنما و واشرها نیاز به زمان کافی برای رسیدن به شرایط حرارتی پایدار دارند. تنها گرم کردن روغن مخزن بدون اجازه دادن به گرم شدن اجزای سیلندر ممکن است نتایج گمراهکنندهای به همراه داشته باشد.
تست باید موارد زیر را پوشش دهد:
- دمای روغن معمولی و مداوم
- حداکثر دمای روغن مداوم
- دمای اوج کوتاهمدت، در صورت نیاز
فقط دمای مخزن را ثبت نکنید. دما را در ورودی سیلندر، خط برگشت، سطح لوله سیلندر و در صورت امکان، ناحیه واشر میله اندازهگیری کنید.
نوسان دما بالا را انجام دهید
زمانی که دمای هدف پایدار شد، سیلندر را به طور مداوم با سرعت و فرکانس مورد انتظار کار کنید.
تست باید بهطور نزدیک به واقعیت شامل ضربه، بار، تغییر جهت، زمان توقف و شدت کار باشد.
در حین تست، موارد زیر را مشاهده کنید:
- تغییرات در سرعت گسترش و بازگشت
- نرمی در شروع و معکوس شدن
- حرکت خزنده، لرزش یا صداهای غیرمعمول
- افزایش دما در اطراف واشرها و مناطق راهنما
- همراستایی میله و وضعیت فیلم روغن
- نفوذ خارجی بعد از عملکرد طولانی
تعداد چرخه مورد نیاز به کاربرد بستگی دارد. یک سیلندر که به طور مکرر عمل میکند به آزمایش طولانیتر و نمایندهتری نیاز دارد نسبت به سیلندرهایی که فقط گاهی اوقات استفاده میشوند.
چند ضربه بدون بار در دمای هدف برای تأیید عملکرد بالای دما در درازمدت کافی نیست.
آزمایش فشار را در دمای بالا تکرار کنید
روغن هیدرولیک با افزایش دما رقیقتر میشود، در حالی که برخی از مواد آببندی ممکن است نرم شوند.
بنابراین سیلندر باید دوباره در فشار کاری و فشار آزمایش مشخص شده در حالت داغ آزمایش شود.
فشار را به تدریج افزایش داده و بازرسی کنید:
- لوله سیلندر، پایه و جوشها
- سر سیلندر و آببندیهای استاتیک
- پورتها و اتصالات هیدرولیک
- سطح میله و راهنما
- برجستگی یا تغییر شکل آببندی
- تغییر شکل غیرعادی اجزا
- ناپایداری فشار
بارگذاری ناگهانی باید اجتناب شود زیرا میتواند ضربه ایجاد کند و رفتار حرارتی واقعی سیلندر را مخفی کند.
یک آزمایش نگهداری فشار در حالت داغ انجام دهید
سیلندر را در موقعیت ضربه مشخص قرار دهید، فشار مورد نیاز را اعمال کنید، مدار را ایزوله کنید و ثبت کنید:
- کاهش فشار
- جابهجایی میله پیستون
- زمان نگهداری
- دمای روغن و سیلندر
اگر سیلندر در حالت سرد به طور معمول نگه داشته میشود اما در حالت داغ کاهش فشار یا حرکت بیشتری نشان میدهد، علل ممکن شامل افزایش نشت آببند پیستون، کاهش عملکرد آببند استاتیک، Clearance اضافی در حالت داغ، یا نشت در بلوک شیر آزمایش است.
مدار تست باید به گونهای طراحی شود که نشت شیر را به حداقل برساند. در غیر این صورت، نشت شیر کنترل ممکن است به اشتباه به عنوان نشت سیلندر شناسایی شود.
نشتی داخلی را اندازهگیری کنید
یک تست نشتی داخلی بررسی میکند که آیا مهر و موم پیستون میتواند دو محفظه سیلندر را در حالی که روغن داغ است، جدا نگه دارد یا خیر.
سیلندر را به موقعیت مشخص شده حرکت دهید، فشار را به یک محفظه وارد کنید و میزان روغن خارج شده از پورت مقابل را اندازهگیری کنید.
روش تست باید به وضوح تعیین کند:
- دمای روغن
- فشار تست
- زمان نگهداری
- موقعیت سیلندر
- نرخ نشت مجاز
فقط مشاهده اینکه آیا میله پیستون حرکت میکند ممکن است به اندازه کافی دقیق نباشد.
برای سیلندرهایی با الزامات دقیق در نگهداری بار یا موقعیت، از یک ظرف مدرج، فلومتر یا دستگاه جمعآوری داده برای ثبت نرخ نشت واقعی استفاده کنید.
نشتی خارجی را بازرسی کنید
پس از چرخههای دما بالا و تست فشار، سیلندر را تمیز کرده و تمام نقاط احتمالی نشت را بازرسی کنید.
بهویژه به موارد زیر توجه کنید:
- مهر و موم میله
- اتصالات سر سیلندر و فلنج
- پورتها و اتصالات هیدرولیک
- پایه سیلندر و جوشها
- رابطهای حسگر
- نقاط تخلیه
- مواضع تنظیم ضربهگیر
یک لایه سبک روغن باید از نشت مداوم یا چکه کردن متمایز شود.
محل دقیق نشتی، زمان اولین بروز آن و اینکه آیا مقدار آن با دما یا زمان کار افزایش یافته است را ثبت کنید. گزارشی که فقط “نشت” یا “بدون نشت” را بیان کند، ارزش محدودی برای بهبود طراحی دارد.
آزمایش فشردهسازی در دمای عملیاتی را انجام دهید
سیلندرها با ضربهگیر انتهای کورس باید در سرعت عملیاتی واقعی و دمای روغن گرم آزمایش شوند.
ویسکوزیته پایین روغن ممکن است جریان را از طریق شکافهای ضربهگیر و منفذها تغییر دهد. ضربهگیری ممکن است بیش از حد ضعیف شود و اجازه برخورد را بدهد، یا محدودیت بیش از حد ممکن است فشار بازگشتی بالا و گرمای اضافی ایجاد کند.
توجه کنید:
- ضربهگیری حرکت
- سرعت انتهای کورس
- اوج فشار
- صدای ضربه
- افزایش دما
- رهایی از ناحیه ضربهگیر
سیستم ضربهگیری باید ضربه را کاهش دهد بدون اینکه محدودیت بیش از حد، برگشت ناپایدار یا تولید گرمای غیرعادی ایجاد کند.
حرکت با سرعت کم را بررسی کنید
سیلندر را با حداقل سرعت طراحی خود کار کنید و بررسی کنید برای:
- حرکت چسبی-لغزشی
- نوسان سرعت
- مشکل در شروع
- حرکت خزنده یا لرزشی
- شوک برگشتی
عملکرد ضعیف در سرعت کم ممکن است ناشی از اصطکاک سیل، هوا در روغن، بار جانبی، سایش راهنما یا ناپایداری در مدار کنترل هیدرولیک باشد.
بنابراین سیلندر و سیستم هیدرولیک باید به صورت مشترک ارزیابی شوند و هر مشکل سرعت کمی به عنوان نقص سیل درمان نشود.
آزمایش را پس از خنک شدن تکرار کنید
پس از آزمایش دمای بالا، اجازه دهید سیلندر به طور طبیعی به دمای اتاق خنک شود.
حرکت، نگهداری فشار، نشتی داخلی و نشتی خارجی را تکرار کنید.
این میتواند نشان دهد که آیا مهر و مومها دچار فشار ثابت، تغییر شکل دائمی، آسیب حرارتی یا از دست دادن الاستیسیته شدهاند.
در صورت نیاز، سیلندر را جدا کرده و بازرسی کنید:
- مهر و مومهای میله و پیستون
- حلقههای سایش و اجزای راهنما
- حفره سیلندر
- سطح میله پیستون
- شیارهای مهر و موم
- حلقههای پشتیبان
به دنبال برونریزی، برش، سخت شدن، سوختگی، خراش، تغییر رنگ یا سایش غیرعادی باشید.
دادههای کامل آزمایش را ثبت کنید
گزارش آزمایش دما باید دادههای قابل اندازهگیری به جای فقط مشاهدات کلی را شامل شود.
| دسته آزمایش | دادههای اصلی برای ثبت |
|---|---|
| دما | دمای مخزن، ورودی، خط برگشت، لوله سیلندر و ناحیه مهر و موم |
| فشار | فشار کاری، اثبات، نگهداری و اوج |
| زمان | مدت زمان گرم کردن، چرخه زدن، نگهداری و خنک کننده |
| حرکت | سرعت، زمان ضربه، تعداد چرخهها و رفتار در سرعت پایین |
| نشت | نرخ نشت داخلی و محل نشت خارجی |
| جابجایی | حرکت میله در حین نگهداری فشار |
| شرایط | Noise، لرزش، ضربهگیری، افزایش دما و سایش قابل مشاهده |
تصاویر، منحنیهای دما، منحنیهای فشار و سوابق نشت میتوانند شواهد مفیدی برای تأیید نمونه و اعتبارسنجی تولید فراهم کنند.
نتیجهگیری
یک آزمایش فشار در دمای اتاق به تنهایی نمیتواند عملکرد قابل اعتماد در دماهای بالا را تأیید کند.
یک فرآیند اعتبارسنجی کامل باید شامل یک خط مبنای دمای اتاق، حرارت کنترل شده، چرخهسازی در دماهای بالا، آزمایش فشار، نگهداری فشار، اندازهگیری نشت داخلی و خارجی، ارزیابی ضربهگیری، آزمایش در سرعت پایین و بازرسی پس از خنکسازی باشد.
فقط زمانی که سیلندر تحت شرایط واقعی دمای روغن، فشار، سرعت، بار و چرخه پایدار بماند، میتوان مهر و مومها، فاصلههای داغ، هدایت، ضربهگیری و مایع هیدرولیک آن را مناسب دانست.
AiSoar Hydraulics میتواند برنامههای آزمایش سیلندر هیدرولیک با دمای بالا را بر اساس نیازهای مشتری از نظر دما، فشار، سرعت، فرکانس چرخه و نیازهای نگهداری بار توسعه دهد. دادههای کلیدی آزمایشی میتوانند برای حمایت از تأیید نمونه و اعتبارسنجی تولید انبوه ثبت شوند.
