Как измерить гидроцилиндр: пошаговое руководство

Как измерить гидроцилиндр: прямой ответ

Чтобы полностью измерить гидравлический цилиндр , вам нужны пять ключевых параметров: диаметр отверстия, диаметр штока, длина хода, длина в закрытом положении (втянутом) и тип монтажа с соответствующими размерами. . Эти пять измерений однозначно идентифицируют любой гидравлический цилиндр и представляют собой минимальную информацию, необходимую для поиска замены или спецификации нового. Используйте цифровой штангенциркуль для измерения диаметра отверстия и штока, а также стальную рулетку для измерения хода и длины в закрытом состоянии. Например, типичный сельскохозяйственный цилиндр может измерять Диаметр цилиндра 3 дюйма, шток 1,75 дюйма, ход поршня 8 дюймов и длина в закрытом состоянии 21 дюйм. с креплением на вилке — и все пять номеров необходимы для поиска совместимой замены.

Измерение установленного цилиндра по сравнению со снятым требует несколько разных подходов, но в обоих случаях применяются одни и те же пять измерений. В разделах ниже каждое измерение описано подробно, шаг за шагом.

Что на самом деле означают основные размеры гидравлического цилиндра

Перед измерением необходимо понять, что представляет собой каждый размер, чтобы избежать путаницы при сравнении со спецификациями производителя или заказе запасных частей. Терминология гидравлических цилиндров стандартизирована в спецификациях ISO 6020 и NFPA T3.6.7, хотя между производителями существуют некоторые различия.

Распространенная ошибка — путать диаметр канала ствола с наружным диаметром ствола. Отверстие всегда является внутренним размером. — пространство, через которое проходит поршень. Внешний диаметр ствола больше на толщину стенки, которая обычно составляет от От 3/16 дюйма до 5/8 дюйма в зависимости от номинального давления и размера цилиндра. Всегда измеряйте диаметр ствола изнутри, а не снаружи.

Инструменты, необходимые для точного измерения гидравлического цилиндра

Для точного измерения гидравлического цилиндра требуются правильные инструменты. Использование рулетки для измерения диаметра отверстия или линейки для измерения диаметра штока приведет к достаточно большим ошибкам, что приведет к выбору неправильного комплекта уплотнений или несовместимого сменного цилиндра.

• Цифровой штангенциркуль (6 или 12 дюймов): Важен для определения диаметра отверстия, диаметра штока и размера резьбы порта. 6-дюймовый штангенциркуль измеряет стержни диаметром примерно до 6 дюймов; 12-дюймовый суппорт предназначен для цилиндров большего диаметра. Точность должна составлять ±0,001 дюйма или выше.
• Комплект телескопических нутромеров: Используется вместе с штангенциркулем для измерения диаметра отверстия при разборке цилиндра. Разверните манометр внутри отверстия, зафиксируйте его, затем измерьте калибр штангенциркулем.
• Стальная рулетка (выдвижная, 25 футов): Для измерения длины хода и длины в закрытом/выдвинутом состоянии. Рулетка достаточно точна для таких больших размеров — для измерения хода приемлемо ±1/16 дюйма.
• Шаг резьбы: Обозначает шаг резьбы портовых фитингов и резьбы на концах штоков, который необходим для заказа совместимых гидравлических фитингов и оборудования на концах штоков.
• Чистая ветошь и растворитель: Гидроцилиндры всегда загрязнены маслом. Измерение над масляной пленкой приводит к увеличению толщины. Перед снятием показаний очистите стержень и все измерительные поверхности.

Шаг за шагом: как измерить диаметр отверстия

Диаметр отверстия является наиболее важным параметром для определения размера комплекта уплотнений и выходного усилия. Это также труднее всего точно измерить, потому что цилиндр обычно приходится разбирать или полностью выдвигать стержень, чтобы получить доступ к внутренней части ствола.

Метод А: измерение диаметра цилиндра в разобранном виде

1. Сняв шток и поршень, тщательно очистите внутреннюю часть ствола растворителем и чистой тряпкой.
2. Вставьте в ствол телескопический калибр и расширяйте его до тех пор, пока обе точки контакта не коснутся стенки ствола с легким и равномерным давлением.
3. Зафиксируйте манометр, осторожно извлеките его, не нарушая настройки, и измерьте цифровым штангенциркулем в двух точках контакта.
4. Проведите измерения в трех положениях — возле левого конца, в середине ствола и возле сальника — и запишите все три. Если измерения отличаются более чем на 0,003 дюйма , отверстие может иметь овальную форму и требует хонингования, прежде чем новые уплотнения сядут должным образом.
5. Диаметр отверстия должен соответствовать стандартному размеру. Общие размеры отверстий гидравлических цилиндров включают: 1,5", 2", 2,5", 3", 3,5", 4", 5" и 6" в дюймовых цилиндрах и 40 мм, 50 мм, 63 мм, 80 мм, 100 мм и 125 мм в метрических цилиндрах.

Метод Б: оценка диаметра отверстия по диаметру стержня

Если разборка невозможна, диаметр отверстия часто можно оценить по диаметру стержня, используя стандартные соотношения диаметра отверстия к стержню. В большинстве гидроцилиндров используется шток диаметром 50–65% диаметра отверстия. для стандартных задач и 70–80% для конструкций, работающих в тяжелых условиях или под высоким давлением. Например, в цилиндре диаметром 2 дюйма обычно используется шток диаметром 1,25 дюйма или 1,375 дюйма. Сопоставьте измеренный диаметр штока со стандартными комбинациями диаметра цилиндра и штока, чтобы подтвердить размер отверстия, затем сверьтесь с наружным диаметром ствола в качестве вторичной проверки.

Шаг за шагом: как измерить диаметр стержня

Диаметр штока – это самый простой из пяти основных измерений, который необходимо измерить, и он часто является отправной точкой, когда цилиндр еще установлен в машине.

1. Частично или полностью выдвиньте шток так, чтобы был доступен чистый, неповрежденный участок стержня. Избегайте измерения на участке резьбы на конце стержня — эта область подрезана и будет давать ложно заниженные показания.
2. Протрите стержень растворителем. Даже тонкая масляная пленка может добавить к показаниям 0,002–0,005 дюйма.
3. Аккуратно закройте губки суппорта вокруг стержня, по крайней мере, в точке 2 дюйма от конца стержня и не менее 2 дюймов от точки выхода сальника/грязесъемника, где износ поверхности штока обычно наибольший.
4. Прочитайте и запишите результаты измерений. Снимите показания в двух перпендикулярных направлениях (0° и 90°) — если два показания отличаются более чем на 0,003 дюйма , стержень изношен и его следует заменить или повторно хромировать, а не повторно герметизировать.
5. Сравните со стандартными размерами стержней. Стандартные диаметры стержней в дюймах: 0,75", 1", 1,25", 1,375", 1,5", 1,75", 2", 2,5" и 3" .

Изношенный стержень с уменьшение диаметра более чем на 0,005 дюйма от номинального размера позволит уплотнению штока протекать под давлением независимо от качества уплотнения. Таким образом, измерение диаметра стержня также является диагностическим инструментом, а не просто определением спецификации.

Шаг за шагом: как измерить длину хода и длину в закрытом состоянии

Ход и длина в закрытом положении измеряются рулеткой и являются простыми, когда цилиндр можно полностью втягивать и выдвигать — либо на станке, либо на верстаке.

Измерение длины хода

1. Полностью втяните шток цилиндра под контролируемым гидравлическим давлением до упора. Отметьте или отметьте положение контрольной точки на стержне — обычно там, где стержень выходит из сальника.
2. Полностью выдвиньте шток цилиндра до механического упора.
3. Измерьте расстояние, которое прошла опорная точка между двумя положениями. Это длина хода .
4. Альтернативно, если цилиндр снят с машины, измерьте расстояние от поверхности сальника до плеча конца штока при полном втягивании, а затем при полном выдвижении. Разница в ударе.

Измерение длины в закрытом состоянии (общая длина во втянутом состоянии)

Длина в закрытом состоянии измеряется стержнем. полностью втянут от центральной линии шарнира заднего крепления (или поверхности заднего фланца) до центральной линии крепления конца стержня (или поверхности заплечика резьбы конца стержня). Для цилиндра, установленного на вилке, измерьте расстояние от центра штифта с головкой под шплинт до центра штифта с плоской головкой при полностью вставленном штоке. Этот размер определяет, поместится ли сменный цилиндр между точками крепления машины без изменений.

Обратите внимание, что расширенная длина = длина хода в закрытом положении . Если ваши измерения не удовлетворяют этому соотношению в пределах 1/4 дюйма, измерьте еще раз — в одном из трех измерений допущена ошибка.

Как измерить установочные размеры гидроцилиндра

Стиль монтажа является пятой критической категорией измерений. Цилиндр с правильным диаметром цилиндра, штоком и ходом поршня, но с неправильным креплением, не будет установлен в существующую машину без изготовления новых кронштейнов. Наиболее распространенными способами крепления гидроцилиндров являются:

• Крепление на шарнире (заднее и/или на конце тяги): Вилочный кронштейн с поперечно просверленным отверстием для штифта. Измерьте диаметр отверстия под шплинт, внутреннюю ширину вилки (расстояние между двумя ушами) и внешнюю ширину вилки.
• Фланцевое крепление (спереди или сзади): Фланец с болтовым креплением на одном или обоих концах. Измерьте диаметр окружности болтов (межцентровое расстояние между отверстиями для болтов), количество болтов, диаметр отверстия для болтов и диаметр направляющей фланца.
• Крепление цапфы: Боковые шарнирные пальцы на стволе. Измерьте диаметр цапфы, расстояние между центрами цапфы и расстояние от осевой линии цапфы до осевой линии стержня.
• Крепление торцевой проушины крышки: Одна задняя поворотная проушина. Измерьте диаметр отверстия под штифт, ширину и внешние размеры выступа.

Измерение отверстий для штифтов с головкой вилки и резьбы на конце стержня

При использовании вилочных креплений измерьте диаметр отверстия под штифт штангенциркулем. Распространенные размеры штифтов с головкой для сельскохозяйственных и строительных цилиндров: Диаметр 3/4 дюйма, 1 дюйма, 1,25 дюйма и 1,5 дюйма. . Для концов стержня с резьбой измерьте внешний диаметр резьбы и используйте измеритель шага резьбы, чтобы определить стандарт резьбы. Резьба на конце стержня чаще всего правый UNF (мелкая резьба) в североамериканских баллонах и метрический мелкий шаг на европейском и азиатском оборудовании. Например, для стержня диаметром 1,75 дюйма обычно используется резьба 1-3/4"-12 UNF или метрическая резьба M45×2 — различие имеет значение при заказе сменной вилки на конце стержня.

Измерение размера порта гидравлического цилиндра и типа резьбы

Размер порта необходим при замене фитингов или заказе цилиндра, который должен подключаться к существующим гидравлическим линиям. Измерьте внешний диаметр резьбы порта штангенциркулем и используйте измеритель шага резьбы для подтверждения шага. Наиболее распространенными стандартами резьбы гидравлических портов являются:

Резьбы NPT и BSP имеют почти одинаковый шаг некоторых размеров, но NPT имеет коническую форму (конус 0,75 дюйма на фут), а BSP параллелен. . Смешение этих двух веществ приводит к утечкам, которые никакое количество резьбового герметика не устранит навсегда. Перед заказом фитингов всегда проверяйте конусность и параллель с помощью прямой кромки.

Распространенные ошибки при измерении гидроцилиндров и как их избежать

Даже опытные специалисты допускают ошибки при измерении гидроцилиндров в полевых условиях. Следующие ошибки являются причиной большинства неправильных заказов на замену:

• Измерение наружного диаметра ствола вместо внутреннего диаметра канала ствола: Внешний диаметр ствола не является каналом ствола. Цилиндр с диаметром цилиндра 3 дюйма и стенкой 3/8 дюйма имеет внешний диаметр ствола примерно 3,75 дюйма. Всегда измеряйте изнутри.
• Сбивающий с толку ход с закрытой длиной: Ход — это только расстояние перемещения. В закрытом состоянии длина включает весь корпус цилиндра. Заказ цилиндра по «общей длине» без указания того, означает ли это закрытую или расширенную длину, создает двусмысленность, которая часто приводит к выбору неправильной части.
• Измерение изношенного штока в зоне выхода уплотнения: Область стержня, проходящая через уплотнитель стеклоочистителя, наиболее изношена. Измерение здесь дает ложно малый диаметр стержня. Всегда измеряйте расстояние не менее 3 дюймов от конца стержня на чистом, неповрежденном участке.
• Игнорируя конфигурацию подушки: Некоторые цилиндры имеют встроенные торцевые подушки, которые замедляют движение поршня в конце хода. Амортизированный цилиндр не может напрямую заменить цилиндр без амортизации без регулировки гидравлического контура. Проверьте наличие регулировочных винтов на торцевых крышках в вашей измерительной документации.
• Не обращая внимания на одностороннее и двойное действие: Цилиндр одностороннего действия имеет один гидравлический порт; в цилиндре двустороннего действия их два. Это измерение конфигурации, которое необходимо записать вместе с измерениями размеров. Замена цилиндра двойного действия на агрегат одностороннего действия приведет к тому, что машина не сможет работать в одном направлении движения.

Использование ваших измерений для расчета силы и расхода гидравлического цилиндра

Зная диаметры отверстия и штока, вы можете рассчитать толкающую и тяговую силу цилиндра при любом заданном давлении в системе, что полезно для проверки того, что заменяющий цилиндр соответствует требованиям к нагрузке приложения.

Формулы расчета силы

Увеличьте силу (толкните): F = P × A_отверстие, где A_отверстие = π × (диаметр отверстия / 2)²

Усилие втягивания (тяга): F = P × (A_отверстие − A_стержень), где A_стержень = π × (диаметр стержня / 2)²

Практический пример: цилиндр с Диаметр отверстия 3 дюйма, шток 1,5 дюйма, давление 2500 фунтов на квадратный дюйм. давление в системе производит:

• Усилие расширения: 2500 × π × 1,5² = 2500 × 7,069 = 17 671 фунт-сила
• Сила втягивания: 2500 × (7,069 − 1,767) = 2500 × 5,302 = 13 255 фунтов силы

Этот расчет подтверждает, соответствуют ли измеренные размеры цилиндра заявленной несущей способности, обеспечивая вторичное подтверждение правильности размеров диаметра цилиндра и штока. Если расчетная сила резко не соответствует номинальной мощности машины, измерьте еще раз — скорее всего, размер неправильный.

Полный контрольный список измерений гидравлического цилиндра

Используйте этот контрольный список при измерении любого гидравлического цилиндра с целью замены или документирования. Запишите все значения перед тем, как покинуть рабочую площадку или продолжить разборку:

1. Диаметр отверстия - измерено внутри ствола с помощью телескопического штангенциркуля или оценено по диаметру стержня, если он собран.
2. Диаметр стержня — измерено на чистом, неповрежденном участке на расстоянии не менее 3 дюймов от конца стержня.
3. Длина хода — измеряется как ход штока от полного втягивания до полного выдвижения
4. Закрытая длина — габаритный размер от центра задней опоры до центра крепления на конце штока, шток полностью втянут
5. Тип монтажа - вилка, фланец, цапфа или проушин со всеми соответствующими диаметрами отверстий для штифтов, окружностями болтов и шириной.
6. Тип и размер резьбы порта — SAE ORB, NPT, BSP или метрическая система, подтвержденная калибром шага
7. Одностороннего или двойного действия — подсчитать количество гидравлических портов
8. Конфигурация подушки - нет, подушка на головной части, подушка на головке или на обоих концах
9. Размер и тип резьбы на конце штока — измерен наружный диаметр и шаг для заказа подходящего оборудования для штоковой головки.
10. Любая маркировка производителя - номера деталей, коды даты или штампы производителя на стволе или торцевых крышках, которые могут подтвердить технические характеристики.

Предоставление всех десяти данных поставщику гидроцилиндров устраняет двусмысленность и обычно сокращает время поиска с дней до часов. Неполная информация об измерениях является самой распространенной причиной неправильного заказа баллонов на замену. — и в результате стоимость простоя второго заказа и дополнительной доставки почти всегда превышает время, затраченное на тщательное измерение при первом посещении.