Bir hidrolik silindir yalnızca lineer bir kuvvet üretmekle kalmaz. Aynı zamanda bu kuvveti de makine yapısına güvenli bir şekilde aktarır. Silindirin montaj türü, silindirin nasıl bağlandığını, operasyon sırasında pivotlama olup olmadığını ve hizalama, titreşim ve yük yönleri değişimini ne derece etkili bir şekilde ele aldığını belirler.
Yanlış montaj stilinin seçilmesi, piston çubuğunda, çubuk yatağında ve contalarda yan yüklenmelere neden olabilir. Zamanla, bu düzensiz aşınma, conta sızıntısı, bükülmüş çubuklar, zarar görmüş piyonlar veya montaj yapısının etrafında çatlaklar oluşmasına yol açabilir. Bu nedenle, doğru hidrolik silindir montajını seçmek, doğru çap, strok ve işletme basıncını seçmek kadar önemlidir.
Ana hidrolik silindir montaj türleri nelerdir?
Ana hidrolik silindir montaj türleri arasında clevis, çapraz tüp, tang, küresel yatak, trunnion, flanş, ayak ve yan kulplu montajlar bulunmaktadır. Sabit montajlar düz, kılavuzlu hareket için kullanılırken, pivot montajlar silindirin bir makine bağlantısı bir yay içinde hareket ettiğinde dönebilmesine olanak tanır.
Hidrolik Silindir Montajı Nedir?
Hidrolik silindir montajı, silindiri ve ekipmanı birbirine bağlayan mekanik bağlantıdır. Montajlar, doğrudan silindir gövdesine kaynak yapılabilir, bir uç kapağında işlenebilir, silindire cıvatalanabilir veya piston çubuğuna diş açılarak takılabilir.
Montaj, silindirin itme ve çekme kuvvetlerini makine çerçevesine aktarırken, kabul edilebilir hizalamayı korumalıdır. Bazı montajlar silindiri tek bir pozisyonda sıkı bir şekilde tutarken, diğerleri makine bağlantısı hareket ettikçe dönebilmesine izin verir.
Hidrolik silindir montaj türleri genellikle iki ana kategoriye ayrılabilir:
- Sabit montajlar, flanş, ayak ve yan kulak montajları gibi
- Pivot bağlantılar, clevis, çapraz tüp, sap, trunnion ve küresel yatak montajları gibi
Doğru kategori, yükün düz bir hat boyunca ilerleyip ilerlemediğine ya da bir yay izleyip izlemediğine bağlıdır.
Sabit Montajlar ile Pivot Montajlar
Sabit montajlar, silindir gövdesini makine çerçevesine göre sabit bir pozisyonda tutar. Genellikle piston çubuğu ve tahrik edilen bileşenin düz ve doğru bir şekilde kılavuzlanan bir yol boyunca hareket ettiği durumlarda uygundur. Sabit montajlar, montaj hatasını telafi etmek için çok az hareket sağladığı için çerçeve sertliği ve hizalamak özellikle önemlidir.
Pivot montajlar, silindirin uzatma ve geri çekme sırasında bir pim veya yatak etrafında dönmesine izin verir. Genellikle mobil makinelerde, tarım ekipmanlarında, römorklarda ve inşaat ekipmanlarında kullanılır; burada silindir hareket eden bağlantı noktaları arasında çalışır.
| Montaj kategorisi | Silindir hareketi | En iyi şekilde uyan | Ana endişe |
|---|---|---|---|
| Sabit montaj | Silindir gövdesi sabit kalır | Düz, kılavuzlu hareket | Kesin hizalama |
| Pivot montaj | Silindir bir pim veya yatak etrafında döner | Yay üzerinde hareket eden bağlantılar | Doğru pivot düzlemi ve pim desteği |
| Kendiliğinden hizalanan pivot montaj | Birden fazla yönde sınırlı açısal hareket sağlar. | Küçük açısal varyasyona sahip yapılar. | Taşıma kapasitesi ve yağlama. |
Hiçbir kategori evrensel olarak daha iyi değildir. Doğru seçim, makinenin gerçek yük yolu ve hareket geometrisine bağlıdır.
Clevis montaj, silindiri ekipmana bağlamak için çatal şekilli bir bağlantı ve bir pim kullanır. Clevis, silindir tabanında, piston çubuğu ucunda veya her iki uçta yer alabilir.
Pimin bir pivot noktası oluşturması nedeniyle, silindir bağlantı elemanı bir yay boyunca hareket ederken dönebilir. Clevis montajlı silindirler, tarımsal aletlerde, boşaltma mekanizmalarında, inşaat ekipmanında, malzeme taşıma makinelerinde ve diğer mobil uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Clevis montajı genellikle bir ana düzlemde hareket etmeye izin verir. Montaj pimi o düzleme dik olarak konumlandırılmalı ve bağlı braketler clevis'in her iki tarafında yeterli destek sağlamalıdır. Pim ile pim deliği arasındaki aşırı boşluk, darbe yüklemesine, gürültüye ve hızla aşınmaya neden olabilir.
Clevis montajlarının önemli bir yan kaymayı telafi etmesi beklenmemelidir. Eğer silindir ve bağlantı farklı düzlemlerde hareket ederse, ortaya çıkan yan yük hala çubuk yataklarını ve contaları zarar verebilir.
Bir çap tüp montajı, silindirin tabanına veya piston çubuğu ucuna kaynaklanmış bir tüpten oluşur. Bir montaj pini, silindirin çalışma sırasında dönebilmesi için tüpten geçer.
Çap tüplü hidrolik silindirler kompakt, güçlü ve kaynaklı makine çerçevelerine entegre edilmesi kolaydır. Yükleyicilerde, ekskavatörlerde, forkliftlerde, treylerlerde, tarım makinelerinde ve atık işleme ekipmanlarında yaygın olarak bulunurlar.
Harici bir clevis ile karşılaştırıldığında, çap tüpü basit ve yer açısından verimli bir bağlantı sağlayabilir. Pinin desteklenmesini geliştirmek ve aşınmayı azaltmak için burçlar veya yağlama fitilleri entegre edilebilir. Çap tüpü, kaynak dikişi ve pin çapı, beklenen yük ve görev döngüsü için tasarlanmalıdır.
Montaj braketleri, çap tüpünü her iki ucuna yakın bir şekilde desteklemelidir. Braketler çok fazla uzak konumlandırılırsa, pin bükülebilir ve tüpe ve kaynaklara ek stres uygulayabilir.
Bir çentik montajı, makinada iki braket arasında yer alan tek bir düz çıkıntı veya göz kullanır. Bir pin, pivot bağlantısını oluşturmak için braketlerden ve çentiğin içinden geçer.
Çentik montajları, kurulum alanının sınırlı olduğu veya makinenin zaten çift kulaklı bir montaj braketine sahip olduğu durumlarda kullanışlıdır. Tarım ekipmanlarında, inşaat makinelerinde, atık işleme ekipmanlarında ve diğer kaynaklı hidrolik silindir uygulamalarında kullanılırlar.
Bir çentik, tek bir merkezi çıkıntı üzerinden desteklendiğinden, kalınlığı, kaynak boyutu ve pin deliği dayanımı silindir kuvvetiyle eşleşmelidir. Makine braketleri, gerekli döner hareketi kısıtlamadan çentiği yakın bir şekilde desteklemelidir.
Bir çentik montajı ile clevis montajı uyumlu bir eklem oluşturabilir: çentik erkek bağlantıyı sağlarken, clevis veya çift braket dişi bağlantıyı sağlar.
4. Küresel Rulman veya Döner Top Montajı
Küresel rulman montajı, silindirin gözünün içinde küresel düz bir rulman içerir. Geleneksel bir pin bağlantısından farklı olarak, bir düzlemde ibreleyen küresel rulman, çoklu yönlerde sınırlı açısal hareketi mümkün kılar.
Bu kendi kendine hizalama yeteneği, makine çerçevesi hafifçe esnediğinde, montaj noktalarının mükemmel bir şekilde paralel kalamayacağı veya bağlantının çalışma sırasında açı değiştirdiği durumlarda kullanışlıdır. Küresel rulmanlı silindirler genellikle kompakt ekipmanlarda, tarım makinelerinde, özel araçlarda ve inşaat ekipmanlarında kullanılır.
Ancak, bir küresel rulman, silindiri kontrolsüz yan yüklemelere uygun hale getirmez. Bağlantıda sınırlı açısal uyumsuzluğu karşılar, ancak ana silindir kuvveti hala çubuk merkezi hattına yakın bir şekilde uygulanmalıdır.
Rulman boyutu, izin verilen açı, yağlama yöntemi, pin sertliği ve dinamik yük şiddeti seçim sırasında dikkate alınmalıdır. Rulman yağ gerektiriyorsa, yağlama noktası montajdan sonra erişilebilir olmalıdır.
5. Trunnion Montajı
Trunnion montajlı bir silindirde, silindir gövdesinin her iki tarafından uzanan silindirik pivot pinleri bulunur. Tasarıma bağlı olarak, trunnionlar kafanın yakınında, kapak yakınında veya namlunun ortasında yer alabilir.
Makine, piston çubuğu bağlantıyı takip ederken silindiri döndürebilmek için trunnion pinlerini rulmanlar veya yastık blokları ile destekler. Trunnion montajları, kaldırma ekipmanlarında, preslerde, malzeme taşıma makinelerinde ve büyük endüstriyel veya mobil mekanizmalarında kullanılır.
Trunnion pinleri esasen kesme yüklerini taşımak için tasarlanmıştır. Destekleri, bükülme stresini en aza indirmek için trunnion omuzlarına yakın konumlandırılmalıdır. İki destek rulmanı da, silindirin bloklanmadan dönebilmesi için doğru bir şekilde hizalanmalıdır.
Trunnion’un konumu silindir hareketini, montaj alanını ve piston çubuğu kolon yüklemesini etkiler. Uzun stroklu veya yüksek kuvvetli uygulamalar bu nedenle yalnızca mevcut alandan trunnion konumunu seçmek yerine bireysel olarak değerlendirilmelidir. Parker, benzer şekilde yakın trunnion desteğini önerir ve trunnion pinleri üzerindeki bükülme yüklerine karşı dikkatli olunması gerektiğini vurgular.
6. Flanş Montajı
Flanş montajı silindir başlığını veya kapağını makine yapısına sıkı bir şekilde vidalar. Montaj yüzeyi genellikle silindir merkez hattına dik olduğundan, yük doğrudan sağlam bir çerçeve elemanına aktarılabilir.
Flanş montajlı hidrolik silindirler, hidrolik presler, sıkıştırma ekipmanları, endüstriyel makineler ve doğrusal, hassas yönlendirilmiş hareket gerektiren diğer uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Katı bir bağlantı sağlarlar ve yüksek eksenel kuvvetlere iyi şekilde uygundur.
Montaj yüzeyi düz, sağlam ve seyahat yönüne dik olmalıdır. Bir flanş montajı, hizasızlığa karşı çok az bir telafi yeteneği sağlar. Yük doğru bir şekilde yönlendirilmezse, piston çubuğu flanş kendisi güvenli bir şekilde takılı olsa bile yanlara zorlanabilir.
Baş flanşı veya kapak flanşı tercihinin nedeni, ana kuvvet yönü ve makine yapısıdır. Flanş, sabitleyiciler ve destek plakası, ayrı bileşenler olarak değil, tek bir yük taşıyan montaj şeklinde değerlendirilmelidir.
7. Ayak veya Yan Kulaç Montajı
Ayak montajlı silindirler, silindir gövdesi ile paralel ayaklar veya yan kulaklar aracılığıyla makine tabanına bağlanır. Yatay endüstriyel kurulumlar için uygundurlar ve bakım için kolay erişim sağlarlar.
Bir merkez hattı flanş montajından farklı olarak, ayak veya yan kulak montajı kuvveti silindir ekseninden kaydırılmış montaj noktaları aracılığıyla aktarır. Bu kaydırma, silindir itme veya çekme yaptığında bir dönme momenti oluşturur. Makine çerçevesi, montaj cıvataları ve silindir kulakları bu momenti desteklemelidir.
Tahrik edilen yük dıştan yönlendirilmelidir ve silindir dikkatlice hizalanmalıdır. Silindirin tekrar eden yük değişimlerinde montaj yüzeyinde hareket etmesini önlemek için anahtarlar, dowel'ler veya pozitif durdurucular gerekebilir.
Ayak ve yan kulaç montajları, çerçeve yeterince rijit olduğunda ve yük yolu düz kaldığında en uygun şekilde kullanılır. Tahrik mekanizması bir açıda hareket ettiğinde pivot montajı yerine kullanılmamalıdır.
Hidrolik Silindir Montaj Türleri Karşılaştırması
| Montaj tipi | Sabit veya pivotlu | Hizalama toleransı | Tipik uygulamalar | Ana tasarım dikkati |
|---|---|---|---|---|
| Clevis | Bir plan içinde pivotlama | Orta düzeyde | Tarım, römorklar, inşaat makineleri | Pin ve braket hizalaması |
| Çapraz boru | Bir plan içinde pivotlama | Orta düzeyde | Loderlar, ekskavatörler, fork liftler, römorklar | Pin desteği ve kaynak dayanımı |
| Tang | Bir plan içinde pivotlama | Orta düzeyde | Kompakt mobil makineler | Lug kalınlığı ve braket desteği |
| Küresel yatak | Birden fazla yönde pivot alma | Göreceli olarak yüksek | Esnek çerçeveler ve karmaşık bağlantılar | Yatak açısı ve yağlama |
| Trunnion | Bir plan içinde pivotlama | Orta düzeyde | Kaldırma sistemleri, presler ve ağır makineler | Yatak pozisyonu ve pim eğilmesi |
| Flanş | Sabit | Düşük | Presler, sıkıştırma ve sanayi makineleri | Düz montaj yüzeyi ve eksenel hizalama |
| Ayak veya yan kulak | Sabit | Düşük | Yatay sanayi tesisleri | Dönme momenti ve çerçeve sertliği |
Doğru Hidrolik Silindir Montaj Türünü Nasıl Seçilir
Her iki silindir bağlantı noktasının hareketini tam çalışma döngüsü boyunca incelemeye başlayın. Eğer silindir sabit kalır ve yük düz, dışardan yönlendirilen bir yolu takip ederse, bir flanş veya ayak montajı uygun olabilir. Eğer bağlantı noktalarından biri bir kavis takip ediyorsa, genellikle bir clevis, çapraz tüp, tang veya trunnion montajı daha uygun olur.
Bir sonraki adım, ana kuvvet yönünü belirlemektir. Silindirin çoğunlukla itip ittiğine, çekip çektiğine veya her iki yönde de önemli bir kuvvet altında çalışıp çalışmadığını belirleyin. Montaj, pim, cıvata, kaynaklar ve makine braketleri, maksimum silindir kuvvetini, şok ve basınç zirvelerini de kapsayarak dayanacak şekilde olmalıdır.
Kurulum alanı da dikkate alınmalıdır. Montaj tarzı, silindirin kapalı uzunluğunu, pivot konumunu, port erişimini ve hortumlar için gereken alanı etkiler. Mekanik olarak uygun bir montaj, hortum müdahalesine neden oluyorsa veya silindirin serbestçe dönmesini engelliyorsa hala sorun yaratabilir.
Sıkıştırma sırasında çalışan uzun strok silindirleri için, piston çubuğu burkulmasının ayrı olarak kontrol edilmesi gerekir. Montaj veya pivot pozisyonunun değiştirilmesi, etkili desteklenmemiş çubuk uzunluğunu değiştirebilir ve dolayısıyla çubuğun burkulmaya karşı direncini etkileyebilir.
Yan Yüklenmenin Büyük Bir Endişe Olmasının Sebepleri
Hidrolik silindirler esasen eksenel kuvvet üretmek üzere tasarlanmıştır. Uygulanan yük silindirin ortalama hattıyla hizalanmadığında, o kuvvetin bir kısmı çubuğa, gland'a, pistona ve contalara yan yönde etki eder.
Örneğin, eğer bir silindir toplam bir kuvvet FF bir hizasızlık açısında θ\theta, uyguluyorsa, yaklaşık yan kuvvet bileşeni:
Fyan = F × sin(θ)
Toplam silindir kuvveti yüksek olduğunda, küçük bir açı bile anlamlı bir yan kuvvet yaratabilir. Sadece 2°'lik bir açıyla 100 kN'lik bir yük, yaklaşık 3.5 kN'lik bir yan kuvvet oluşturur.
Bu yan kuvvet, düzensiz çubuk-yatak aşınmasına, hasar görmüş contalara, silindirin içinde sıyrılmalara ve piston çubuğunun eğilmesine neden olabilir. Uç veya küresel yatak montajı uygun açısal hareketi karşılayabilir, ancak kötü bağlantı geometrisini veya desteklenmeyen bir dış yükü düzeltemez.
Yaygın Hidrolik Silindir Montaj Hataları
Silindiri Yapısal Bir Kılavuz Olarak Ele Alma
Bir hidrolik silindirin hareket ve kuvvet oluşturması gerekir; normalde ağır bir yükü yönlendiren tek bileşen olmamalıdır. Raylar, yataklar, kaydırma parçaları veya bağlantı kolları yük yolunu kontrol etmelidir, böylece silindir kaçınılabilir yan kuvvetlere maruz kalmaz.
Kavisli Hareket İçin Sert Montaj Kullanımı
Eğer tahrik edilen bileşen bir menteşe etrafında dönüyorsa, silindir açısı darbe sırasında değişir. Bu durumda silindiri katı bir şekilde sabitlemek piston çubuğunu yana kaydırabilir. Doğru konumlandırılmış bir pivot montajı kullanılmalıdır.
Pivot Ekleminde Kısıtlama
Bir çatal veya çapraz tüp silindiri, pim etrafında serbestçe dönebilmelidir. Montaj braketleri, hortumlar, bağlantı elemanları veya yakın çerçeve bileşenleri bu hareketi engellememelidir.
Desteksiz veya Küçük Boyutlu Piyon Kullanımı
Montaj pimi bağlantıya doğru şekilde oturmalı ve yeterli kesme ve eğilme kapasitesine sahip olmalıdır. Aşırı pim boşluğu, darbe yüklemesi üretirken, zayıf braket desteği pimin sapmasına izin verir.
Çerçeve Eğilmesini İhmal Etme
Bir silindir, makine boşken doğru bir şekilde hizalanabilir, ancak çerçeve iş yükü altında sapma yaptığında yanlış hizalanabilir. Bu nedenle montaj geometrisi, gerçekçi çalışma koşulları altında kontrol edilmelidir.
Montajlı Bir Silindirin Yakınında Kaynak Yapma
Silindiri monte ederken bir montaj braketini kaynaklamak, ısı veya kaynak akımını çubuk, yataklar ve contalar üzerinden iletebilir. Kaynak prosedürleri hassas yüzeyleri ve iç bileşenleri korumalıdır ve silindir üreticisinin talimatlarına her zaman uyulmalıdır.
Hidrolik Silindir Montajı Kurulum Kontrol Listesi
Silindiri devreye almadan önce, aşağıdakileri doğrulayın:
- Tek düzlem hareketinin gerekli olduğu yerlerde taban ve çubuk ucu pivot eksenlerinin paralel olduğundan emin olun.
- Silindirin mekanik müdahale olmadan tam strokunu tamamlayabildiğini kontrol edin.
- Montaj pinlerinin doğru oturduğundan ve güvenli bir şekilde tutturulduğundan emin olun.
- Pivot eklemleri, çubuğu yana itmeden serbestçe dönebilmelidir.
- Sabit montaj yüzeyleri düz, sert ve düzgün hizalanmış olmalıdır.
- Civatalar doğru şekilde belirtilmeli ve gerekli torkta sıkıştırılmalıdır.
- Hortumlar yeterli uzunlukta olmalı ve silindirin hareketini kısıtlamamalıdır.
- Yağlama noktaları ve servis bileşenleri erişilebilir olmalıdır.
- Gerekli yerlerde yük harici olarak yönlendirilmelidir.
- Uzun strok piston çubukları, bükülme açısından kontrol edilmiştir.
Bosch Rexroth, ayrıca montaj yüzeylerinin ve montaj bileşenlerinin—küresel yataklar, trunnionlar, ayaklar ve flanşlar dahil—işletme sırasında oluşan kuvvetleri taşıyabilme kapasitesine sahip olması gerektiğini vurgulamaktadır. Bosch Rexroth hidrolik silindir belgeleri
Yapılabilir mi? Hidrolik Silindir Montajlarında Özelleştirme Yapılabilir Mi??
Evet. Kaynaklı hidrolik silindirler, özelleştirilmiş clevisler, çapraz borular, çıkıntılar, pim gözleri, küresel yataklar, trunnionlar ve montaj braketleri ile üretilebilir. Pim çapı, montaj genişliği, delik aralığı, kapalı merkez uzunluğu ve port yönelimi gibi boyutlar, ekipmana uyumlu hale getirilebilir.
Ancak montaj konfigürasyonu yalnızca bir dış fotoğraftan kopyalanmamalıdır. Bir silindiri doğru bir şekilde tasarlamak veya değiştirmek için, üreticinin genellikle çizimlere veya doğrulanmış boyutsal bilgilere, çalışma basıncına, maksimum yüke, strok, hareket geometrisine ve uygulama koşullarına ihtiyacı vardır.
Değiştirme projeleri için, hem tamamen geri çekilmiş hem de tamamen uzatılmış pozisyonlardaki pim merkezi boyutlarını doğrulamak özellikle önemlidir. Montaj boyutları, delik, çubuk çapı ve strok ile birlikte çalışmalıdır - bağımsız bir spesifikasyon olarak ele alınmamalıdır.
