Kuinka useiden hydraulisylinterien synkroninen ohjaus saavutetaan?

Johdanto

Nykyaikaisissa teollisuuslaitteissa hydraulijärjestelmiä käytetään laajalti erilaisiin toimintoihin, kuten nostoon, työntövoimaan ja ajamiseen. Näissä järjestelmissä useiden hydraulisylinterien synkroninen toiminta on tärkeä osa laitteiden tehokkaan ja turvallisen toiminnan varmistamista. Hydraulisylinterien synkronointi ei voi ainoastaan ​​parantaa työn tehokkuutta, vaan myös välttää epäjohdonmukaisen liikkeen aiheuttamia laitevaurioita. Tässä artikkelissa tarkastellaan useiden hydraulisylinterien synkronointiperiaatteita, yleisiä synkronointimenetelmiä, teknisiä haasteita ja käytön aikaisia ​​varotoimia.

Kuinka hydraulisylinterin synkronointi toimii?

Hydraulisylinterien synkronointi tarkoittaa, että useat sylinterit laajenevat tai supistuvat samalla nopeudella ja voimalla samaan aikaan. Ydin on hydraulinesteen tasaisessa jakautumisessa ja paineen tarkassa hallinnassa. Synkronisen toiminnan toteutuminen riippuu seuraavista avaintekijöistä:

(1) Nesteen dynamiikka

Hydraulijärjestelmän perusperiaate on käyttää nesteen kokoonpuristumattomuutta paineen muuttamiseksi tehoksi. Sylinterien synkroninen liike saadaan aikaan ohjaamalla nestevirtauksen suuntaa ja virtausta.

(2) Kuorman tasapainotus

Kun useat hydraulisylinterit jakavat kuorman, varmista, että jokaiseen sylinteriin kohdistuu sama kuorma, jotta vältetään epätasaisen kuormituksen aiheuttama epäsynkronismi.

(3)Reaaliaikainen palaute

Antureiden ja ohjausjärjestelmien avulla jokaisen sylinterin liiketilaa seurataan reaaliajassa ja säätöjä tehdään tarpeen mukaan synkronoinnin ylläpitämiseksi.

Yleisiä menetelmiä hydraulisylinterien synkronointiin?

(1) Mekaaninen kytkentä

Mekaaninen kytkentä on tapa saavuttaa synkronointi fyysisen yhteyden kautta. Tässä järjestelmässä useat hydraulisylinterit on kytketty toisiinsa mekaanisten komponenttien, kuten synkronointitankojen tai vaihteistojärjestelmien kautta. Fyysinen kytkentä varmistaa, että jokaisen sylinterin siirtymä on täsmälleen sama sylinterin liikkuessa. Tätä menetelmää käytetään yleensä sovelluksissa, joissa synkronointitarkkuus ei ole korkea, ja se sopii yksinkertaisiin ja edullisiin sovellusskenaarioihin.

(2) Virtauksen jakaja

Virtauksen jakaja jakaa hydrauliöljyvirran tasaisesti jokaiseen hydraulisylinteriin. Jakajan asetuksia säätämällä voidaan varmistaa, että jokainen sylinteri saa saman virtauksen, jolloin saavutetaan synkronointi. Tätä menetelmää käytetään yleensä rinnakkain kytketyissä hydraulijärjestelmissä, kuten sovelluksissa, joissa useat hydraulisylinterit nostavat raskaita esineitä yhdessä.

(3) Paikkatunnistin

Kun vaaditaan erittäin tarkkaa synkronointia, voidaan valita asentoanturit ja takaisinkytkennän ohjausjärjestelmät. Jokainen hydraulisylinteri on varustettu asentoanturilla, joka valvoo sen reaaliaikaista siirtymää ja välittää nämä tiedot säätimelle takaisinkytkentäohjausjärjestelmän kautta. Ohjain hienosäätää hydrauliventtiiliä palautetietojen perusteella varmistaakseen, että jokaisen hydraulisylinterin liike on aina synkronoitu. Etuna on, että se voi saavuttaa erittäin korkean synkronointitarkkuuden reaaliaikaisen palautteen avulla ja voi mukautua dynaamisiin kuormituksen muutoksiin. Haittapuolena on, että järjestelmä on erittäin monimutkainen, perustuu elektronisiin komponentteihin ja sillä on korkeat tekniset vaatimukset asennusta, käyttöönottoa ja huoltoa varten.

(4) Hydrauliventtiilin ohjausvaihdeventtiili

Vaihtoventtiileillä on keskeinen rooli hydraulijärjestelmissä, mikä varmistaa, että yhden öljylähteen tuottama virtaus voidaan jakaa tasaisesti tai suhteellisesti useille toimilaitteille tarpeen mukaan. Soveltuu useiden hydraulisylinterien synkroniseen ohjaukseen ohjaamalla tarkasti virtauksen jakautumista ja varmistamalla, että jokainen toimilaite (kuten hydraulisylinteri) ylläpitää samaa nopeutta. Suhteelliset venttiilit: Nämä tarkkuusventtiilit mahdollistavat hydrauliöljyn virtauksen ja paineen tarkan säädön ja yhdistävät elektroniset signaalitulot tarkemman synkronoinnin saavuttamiseksi. Yleensä ne yhdistetään antureiden ja ohjausjärjestelmien kanssa kunkin hydraulisylinterin toiminnan säätämiseksi reaaliajassa.

Hydraulisylinterien synkronoinnin tekniset haasteet?

(1) Epätasapainoiset kuormat

Kun useat hydraulisylinterit jakavat kuorman, kuormien epätasainen jakautuminen voi aiheuttaa epäsynkronointia sylintereiden välillä. Esimerkiksi nostotoimenpiteessä, jos sylinteriin kohdistuu suuri kuorma, se voi aiheuttaa sen nopeuden hitaamista. Siksi virtauksensäätöventtiilien tai vastapainoventtiilien käyttö voi tehokkaasti lievittää epätasapainoisten kuormien ongelmaa.

(2) Lämpötilan ja paineen vaihtelut

Hydrauliöljyn lämpötilan muutos vaikuttaa sen viskositeettiin, mikä puolestaan ​​vaikuttaa sylinterin vastenopeuteen. Korkeat lämpötilat voivat saada hydrauliöljyn virtaamaan enemmän, kun taas alhaiset lämpötilat voivat lisätä hydrauliöljyn viskositeettia. Lisäksi paineenvaihtelut voivat aiheuttaa myös sylinterien epäsynkronoitua liikettä, joten lämpötilaa ja painetta on seurattava ja säädettävä säännöllisesti.

(3) Kuluminen ja ikääntyminen

Käyttöajan pidentyessä hydraulisylinterit ja niiden komponentit kuluvat, mikä voi aiheuttaa epätasaista liikettä ja vaikuttaa synkronointivaikutukseen. Siksi säännöllinen huolto ja tarkastus ovat välttämättömiä, jotta varmistetaan, että järjestelmä on hyvässä kunnossa.

(4) Ohjausjärjestelmän monimutkaisuus

Vaikka ohjausjärjestelmät tarjoavat korkean tarkkuuden, niiden monimutkaisuus ja mahdolliset viat voivat asettaa toiminnalle haasteita. Operaattoreilla on oltava vastaavat taidot näiden järjestelmien virheenkorjaukseen ja ylläpitoon.

Yhteenveto

(1) Sisäänkirjautuminen etukäteen

Ennen kuin suoritat synkronisen käytön, muista tarkistaa kaikkien hydraulisylinterien kunto, mukaan lukien sylinterit, tiivisteet ja öljyputket, jotta varmistetaan, ettei niissä ole kulumista tai vuotoja.

(2) Aseta kohtuullinen virtaus ja paine

Varmista, että hydraulijärjestelmän virtaus ja paine on asetettu kohtuulliselle alueelle, jotta vältetään riittämättömästä virtauksesta tai ylikuormituksesta johtuva sylinterin epätasainen liike.

(3) Tarkkaile lämpötilan muutoksia

Käytön aikana hydrauliöljyn lämpötilan muutoksia tulee tarkkailla, jotta ylikuumeneminen tai alhainen lämpötila ei vaikuta järjestelmän toimintaan.

(4) Kiinnitä huomiota toimintajärjestykseen

Varmista synkronisen käytön aikana, että hydraulisylintereitä käytetään oikeassa järjestyksessä, jotta vältytään väärästä toiminnasta aiheutuvilta asynkronisilta ongelmilta.

(5) Oikea-aikainen säätö ja korjaus

Jos sylinterin havaitaan olevan jäljessä tai edellä synkronisen käytön aikana, virtausta ja painetta on säädettävä ajoissa, jotta synkroninen tila palautuu.