عندما أاسطوانة هيدروليكيةيقوم بتحريك آلية متعددة الأطنان بسرعات أعلى من 0.1 إلى 0.2 م/ث (4 إلى 8 بوصات/ث)، مما يؤدي إلى توقف تلك الكتلة بشكل مفاجئ مقابل غطاء نهاية الأسطوانة ويولد صدمة مدمرة هائلة.
يفترض العديد من مصممي المعدات أن ضبط صمام تنفيس النظام الرئيسي على 3000 رطل لكل بوصة مربعة يحمي المشغل بأكمله. في الواقع، بمجرد مرور المكبس عبر منفذ الخروج الأساسي ودخوله إلى منطقة الوسادة، يكون للزيت المحبوس طريق خروج صغير واحد فقط: صمام إبرة مُعاير أو فتحة دقيقة.
إذا كانت هندسة الوسادة أصغر من الحجم أو تم ضبطها بشكل غير صحيح، فإن ضغط التباطؤ المحصور خلف رمح الوسادة يمكن أن يرتفع بسهولة إلى 6000 إلى 10000+ رطل لكل بوصة مربعة (400 إلى 700 بار) لبضعة أجزاء من الثانية.
على مدى آلاف الدورات، يؤدي هذا الضغط العنيف العابر إلى:
تعمل الوسادة الهيدروليكية الداخلية على تحويل الطاقة الحركية للكتلة المتحركة (بالإضافة إلى قوة الدفع المستمرة من المضخة) إلى حرارة عن طريق دفع حجم محصور من الزيت عبر فتحة مقيدة خلال شوط تباطؤ قصير (عادةً من 20 إلى 40 ملم أو 0.75 إلى 1.5 بوصة).
تشتمل مجموعة الوسادة المصممة بشكل صحيح على ثلاثة عناصر ميكانيكية أساسية:
حساب الطاقة والضغط للوسادة خطوة بخطوة لتحديد ما إذا كانت الوسادة الداخلية يمكنها التعامل مع حملك بأمان دون تجاوز عتبة انفجار الأسطوانة أو الكلال، احسب إجمالي الطاقة التي سيتم امتصاصها:
ط = ½ م v²
أين:
m = إجمالي الكتلة المتحركة (بما في ذلك المكبس والقضيب والمرفقات والحمولة الخارجية بالكيلوجرام أو الرطل)
v = السرعة القصوى في اللحظة التي يشتبك فيها رمح الوسادة بالتجويف (م/ث أو بوصة/ث)
إذا استمر تدفق المضخة أثناء التباطؤ، فإن ضغط النظام يستمر في دفع المكبس عبر شوط الوسادة sc:
Wprop = Fprop × sc = (Psys × Apiston) × sc
أين:
Psys = ضغط نظام القيادة (Pa أو psi)
أبيستون = المساحة الفعالة لجانب القيادة (م² أو بوصة²)
sc = الطول الفعال لرمح الوسادة (م أو بوصة)
الإجمالي = Ek + Wprop ± Wgravity
(أضف أو اطرح عمل الجاذبية m g sc sinθ إذا كان يتحرك عموديًا أو على منحدر).
متوسط قوة التباطؤ المطلوبة Fdec هو:
Fdec = الإجمالي / الشوري
متوسط الضغط الهيدروليكي الناتج داخل حجرة الوسادة Pcushion هو:
Pcushion = Fdec / Acushion
حيث Acushion هي المنطقة الحلقية لعمود الزيت المحبوس في جيب الوسادة (Abore – Aspear أو Arod).
القاعدة الهندسية الأساسية: يصل عادةً ذروة الضغط العابر أثناء دخول الرمح الأولي إلى 1.5 إلى 2.2× متوسط ضغط الوسادة المحسوب. إذا تجاوزت الذروة المحسوبة 1.5× الحد الأقصى لضغط الكلال المقدر للأسطوانة، يلزم وجود صمام تباطؤ متناسب خارجي أو رمح وسادة مخصص أطول.
1. دعم صمام الإبرة بالكامل (التدفق الصفري): يقوم المشغلون الذين يحاولون التخلص من ضجيج نهاية الشوط في بعض الأحيان بإغلاق صمام الإبرة بالكامل. يؤدي هذا إلى إنشاء قفل هيدروليكي كامل في جيب الوسادة، مما يجبر الزيت على تجاوز مسافة إزالة الرمح ونفخ أختام غدة الرأس.
2. تجاهل القصور الذاتي الأفقي في العربات ذات الدحرجة الحرة: يقوم المصممون بحساب ضغط القيادة فقط وينسون الطاقة الحركية لعربة تتدحرج بوزن 10 أطنان. حتى عند الضغط المنخفض، فإن القصور الذاتي العالي سوف يسحق الوسادة الداخلية.
3. استخدام الوسائد القياسية مع الماء الجليكول أو الزيت البارد عالي اللزوجة: تعمل السوائل السميكة أو السوائل المقاومة للحريق منخفضة اللزوجة على تغيير التدفق عبر إبرة القياس بشكل كبير، مما يتسبب في زيادة الضغط الشديد أثناء بدء التشغيل في الصباح والشتاء.
4. إهمال نزع الهواء من السوائل: يضغط الزيت الهوائي الإسفنجي الذي يدخل إلى الوسادة مثل الزنبرك، مما يتسبب في الارتداد والديزل والتباطؤ غير المنتظم.
عند طلب الأسطوانات المبطنة المصممة هندسيًا من شركة HCIC، قم بتوفير ما يلي:
توفر حسابات الوسادة الموضحة أعلاه تقديرات أساسية للحجم بناءً على ميكانيكا الجسم الصلب. تعتمد ذروة الضغوط الديناميكية الفعلية على معامل حجم الزيت الهيدروليكي، وسعة الخط، ومعاملات تفريغ فتحة الإبرة، وأوقات استجابة الصمام. يجب التحقق من التصميمات النهائية للمعدات من خلال اختبار محول الضغط والمحاكاة العابرة.*
يقوم مهندسو HCIC بتخصيص الأسطوانات الهيدروليكية الصناعية والمتنقلة مع مقاطع وسائد مخصصة للتطبيقات عالية التأثير في جميع أنحاء العالم.
