¿Qué factores determinan el nivel de presión de trabajo en un cilindro hidráulico?

Al elegir un cilindro hidráulico para el equipo, un problema de núcleo inevitable es: ¿cuánto presión de trabajo puede esto puedecilindro hidráulico¿resistir a?

Como fabricante profesional de cilindros hidráulicos, analizaremos para usted qué factores determinan el límite superior de la presión de trabajo de un cilindro hidráulico.

1. Resistencia del material: la piedra angular de la capacidad de soportar presión

Cilindro del cilindro: Este es el "campo de batalla principal" que lleva la presión del aceite interno. Su capacidad de soporte de presión depende directamente de:

Selección de materiales: las tuberías de acero sin costuras de alta resistencia (como 27SIMN, 45# de acero), las perdidas o el acero inoxidable son opciones comunes. La resistencia del rendimiento y la resistencia a la tracción del material son los indicadores centrales. Cuanto mayor sea la resistencia, mayor será la presión que puede soportar bajo el mismo grosor de la pared.

Espesor de la pared: esto se determina en función de la presión de trabajo, el diámetro interno del barril del cilindro y el factor de seguridad seleccionado (generalmente ≥1.5) a través de fórmulas de cálculo estrictas (a menudo refiriéndose a estándares como ISO 6020/2, DIN 24554, GB/T 7933, etc.). Cuanto mayor sea la presión, más grueso es el grosor de la pared requerido.

Varilla del pistón: principalmente tiene fuerza de empuje. Cuando está bajo presión, la estabilidad (resistencia a la flexión) también debe considerarse. Materiales y resistencia: se usan comúnmente aceros de aleación de alta resistencia (como 42CRMO y acero inoxidable), y también se requieren resistencia de alto rendimiento y resistencia a la tracción.

Diámetro de la varilla: el tamaño del diámetro de la varilla afecta directamente su área transversal y módulo de flexión, y es el factor clave que determina cuánta fuerza de empuje puede resistir. Si el diámetro de la varilla es demasiado pequeño, puede doblarse o volverse inestable a alta presión. Tratamiento de la superficie: el recubrimiento de cromo duro no solo mejora la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión, sino que su estructura densa también mejora ligeramente la resistencia a la superficie

Extremo base del cilindro/bridas/conectores: estos componentes están sujetos a la tremenda fuerza de separación y la fuerza de sellado generada por la presión del aceite.

Resistencia al material: debe ser lo suficientemente alta, generalmente coincidiendo con el material del cilindro del barril o usando materiales con mayor resistencia.

Diseño estructural: Su diseño de forma geométrica y tamaño debe ser capaz de dispersar eficazmente las tensiones y evitar que la concentración de tensiones conduzca a la falla.

Sellos: aunque no proporcionan directamente la resistencia estructural, sus materiales (como poliuretano U, nitrilo de goma NBR, FKM de caucho de fluorina, etc.) deben poder soportar la presión y la temperatura de trabajo más altas del sistema durante mucho tiempo. Los sellos de alta presión a menudo requieren diseños combinados más complejos.

2. Diseño estructural: el marco para la transmisión de presión.

Método de conexión de la cubierta final: este es uno de los eslabones débiles clave bajo alta presión. Los diferentes métodos de conexión tienen sus rangos de aplicación de presión típicos: Conexión roscada: estructura compacta, utilizada a menudo para diámetros de cilindros medianos y pequeños y presión media y baja (generalmente ≤35MPa). La precisión y resistencia del procesamiento del hilo son de vital importancia. Conexión de brida: presenta una alta resistencia de conexión, capaz de soportar mayores cargas y presiones más altas (hasta 70 MPa o incluso más) y es la opción preferida para cilindros de alta presión de gran diámetro. Conexión de tarjeta llave/anillo: es fácil de desmontar y montar, pero su capacidad de carga de presión suele ser menor que la de la conexión de brida. Se debe prestar atención a la concentración del estrés. Conexión de varilla de tracción: estructura simple, distribución uniforme de la fuerza en el cilindro, pero volumen relativamente grande, adecuado para carreras largas u ocasiones específicas.

Estructura del pistón: el diseño del pistón afecta la distribución de la presión dentro del barril del cilindro y el efecto de sellado. Tipo integral vs. Tipo combinado: el pistón de tipo combinado es conveniente para la instalación y el sellado, pero su resistencia estructural puede ser ligeramente menor que la del tipo integral. El diseño de guía y sellado: una disposición razonable de los anillos de guía (anillos resistentes al desgaste) y las piezas de sellado pueden garantizar el movimiento liso del pistón, la distribución de presión uniforme y reducir el desgaste excéntrico, lo cual es crucial para la resistencia a alta presión a largo plazo.

Diseño de amortiguador: para cilindros hidráulicos de alta velocidad, la estructura de amortiguador al final de la carrera (como el amortiguador de aceleración) generará alta presión instantánea al absorber energía cinética. La estructura resistente de la cámara amortiguadora y del émbolo amortiguador debe ser capaz de soportar tal presión de impacto. Diseño del canal de flujo interno: el diseño de la entrada y salida de aceite y el paso interno de aceite debe ser lo más suave posible, evitando esquinas afiladas o contracción/expansión repentina para reducir la pérdida de presión y los posibles puntos locales de alta presión.

Además de los elementos clave anteriores, la técnica de fabricación también es un factor importante que afecta la presión de trabajo del cilindro hidráulico. Además, la presión de trabajo también debe tener en cuenta el factor de seguridad del cilindro y las consideraciones del sistema.

Conclusión

La presión de trabajo que uncilindro hidráulicopuede soportar, ya sea 10Mpa o 21Mpa o más, no está predeterminado por la naturaleza sino que está determinado por una serie de factores clave. Si necesita un asesoramiento más profesional, póngase en contacto con nosotros. Le proporcionaremos productos personalizados y de la más alta calidad, mientras tanto con nuestro mejor servicio.