Ինչպես են աշխատում հիդրավլիկ պրես-նեղուցները և երկու սիլինդրով համակարգերի դերը

Հիդրավլիկ պրես-նեղուցների աշխատանքային սկզբունքը

Հիդրավլիկ պրես-արտամղիչները աշխատում են՝ էլեկտրական էներգիան վերածելով մեխանիկական ուժի՝ օգտագործելով ճնշված հեղուկներ: Նրանք հիմնված են այն, ինչը կոչվում է Պասկալի սկզբունք, ըստ որի փակ համակարգում հեղուկին գործադրված ճնշումը հավասարաչափ փոխանցվում է ամբողջ համակարգով, ինչը թույլ է տալիս ուժի բազմապատկում: Վերցրեք, օրինակ, 20 տոննայի սահմանափակ պոմպը՝ ճիշտ նախագծված սիլինդրների դեպքում այն իրականում կարող է առաջացնել 200 տոննայից ավել ծռման ուժ: Երբ սարքը աշխատում է, մխոցը հարթ և հաստատուն ձևով իջնում է, սեղմելով թիթեղը վերին փոխանցիչի և ստորին փոկի միջև: Ժամանակակից համակարգերը նաև կարող են հասնել բավականին բարձր անկյունային ճշգրտության՝ հաճախ մոտավորապես ±0.1 աստիճանի սահմաններում, ինչը դարձնում է այն հարմար տարբեր ոլորտներում ճշգրիտ արտադրության համար:

Հիմնական բաղադրիչներ՝ Պոմպ, Սիլինդր, Արտուղիք, Թաքստի, Մխոց

Հինգ հիմնական բաղադրիչներ երաշխավորում են հուսալի աշխատանք.

• Հիդրավլիկ պոմպ ցածրունքից յուղն առաջ է ներգրավում և 70–700 բար ճնշման տակ է դնում:
• Цիլինդրեր : Փոխակերպում է հիդրավլիկական ճնշումը գծային շարժման՝ ստեղծելով մոտավորապես 1 կՆ ուժ յուրաքանչյուր 7 բար ճնշման դեպքում:
• Կառավարման փականներ : Ուղղում է յուղի հոսքը և կարգավորում է մխրճակի արագությունը միլիմետր-վայրկյան ճշգրտությամբ:
• Նավթային լցոնում : Ստաբիլիզացնում է ջերմաստիճանը (±2 °C), որպեսզի պահպանի հեղուկի մշտական խտությունը:
• ՕՊԱՆ : Առաջացնում է ուժ մշակվող մասի վրա կոշտացված պողպատե մակերեսների միջոցով, որոնք նախատեսված են 10,000+ ցիկլի համար:

Այս տարրերը գործում են համատեղված համերգությամբ, իսկ ժամանակակից կառուցվածքները ներառում են իրական ժամանակում ճնշման սենսորներ՝ արդյունավետությունը բարձրացնելու և էներգիայի կորուստը նվազեցնելու համար:

Ինչու՞ երկու սիլինդրանոց վարիչը բարելավում է համակարգի հավասարակշռությունն ու կառավարումը

Երկու գլանային համակարգերը վերացնում են մեկ գլանային կառուցվածքներում առկա ուժի անհավասարակշռության խնդիրները՝ աշխատանքային բեռը հավասարաչափ բաշխելով երկու ակտուատորների միջև: Ըստ 2023 թվականի Ponemon-ի հետազոտության, այս մոտեցումը կրճատում է լատերալ շեղումը մինչև 72%-ով, ինչը նշանակում է, որ ճնշումը ավելի հավասարաչափ է բաշխվում ամբողջ անկողնի մակերեսի վրա: Երբ արտադրողները օգտագործում են փակ օղակի սինքրոնացում՝ սերվո սեղմակների և դիրքի հետադարձ կապի մեխանիզմների միջոցով, նրանք կարող են պահպանել տոննաժի շեղումը 3000 տոննայից ավել բեռերի դեպքում 1,5 %-ից ցածր: Ավիատիեզերական և ավտոմոբիլային արտադրության համար այսպիսի խիստ հանգույցների պահպանումը շատ կարևոր է: Բաղադրիչները պետք է պահպանեն 0,05 մմ-ի ճկման սահմաններում, որպեսզի ավելի երկար ժամանակ ծառայեն և դիմադրեն մաշմանը: Փոխանցեք օդանավի մասերին կամ ավտոմեքենայի շրջանակներին՝ ճիշտ չափումներ կատարելը մեծ տարբերություն է անում արտադրանքի որակի և անվտանգության տեսանկյունից:

Երկու գլանային սինքրոնացում. ճշգրիտ ինժեներական լուծում հաստատուն ուժի արտադրության համար

Երկու սիլինդրային համակարգի նախագծումը և ինտեգրումը

Համակարգը օգտագործում է երկու հիդրավլիկ սիլինդր, որոնք տեղադրված են ճկի երկու կողմերում՝ հավասարաչափ: Նրանք մեկ ընդհանուր պոմպ ու անոթ են օգտագործում, սակայն յուրաքանչյուրի համար նախատեսված է առանձին փականի շղթա կառավարման համար: Դրանց փոխազդեցության սկզբունքը համակարգի շրջանակային կառուցվածքում ապահովում է հավասարակշռված ճնշման բաշխում: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ այս դասավորությունը կողմնային շարժումները 34 տոկոսով կրճատում է հին միասիլինդրային կոնստրուկցիաների համեմատ, ինչպես ցույց է տվել Յանգի և նրա գործընկերների 2022 թվականին հրապարակված հետազոտությունը: Այս համակարգերի տևողականությունը պայմանավորող գործոնների վերաբերյալ ուսումնասիրությունների ընթացքում մի քանի կարևոր բաղադրիչներ են հայտնաբերվել: Բուռնի ձողերը պատրաստված են լինում ցանցավորված պողպատից՝ ամրության աստիճանով ոչ պակաս, քան HRC 45: Բացի այդ, նախատեսված են հատուկ չափերի փականային կնիքներ, որոնք նախատեսված են 1500 տոննայից ավել ծանրաբեռնվածություններ հաղթահարելու համար՝ մաշվածության կամ դեֆորմացիայի առաջացումից առաջ:

Երկու սիլինդրային համակարգերում հիդրավլիկ հոսքի դինամիկան և էներգիայի փոխակերպումը

Երբ աշխատում ենք երկու գլխիկով կառուցվածքների հետ, հիդրավլիկ հեղուկը իրականում ենթարկվում է այն այնպես կոչված Պասկալի սկզբունքին՝ ճնշումը հավասարաչափ բաշխելով երկու գլխիկների վրա, երբ յուղը շարժվում է դրանց միջով: Այս համակարգերը հիմնված են շատ ճշգրիտ հոսքի բաժանիչ մասերի վրա, որոնք ծավալների տարբերությունները վերահսկողության տակ են պահում՝ սովորաբար սխալները պահելով կես տոկոսից էականորեն ցածր: Նաև արդյունավետության ցուցանիշները բավականին բարձր են: Ընդարձակման ժամանակ էներգիայի մոտ 89-92%-ն արդյունավետ կերպով է փոխարկվում, իսկ հատուկ երեք փուլային սառեցման համակարգերը հեռացնում են առաջացած լրացուցիչ ջերմությունը: Դաշտային փորձարկումները ցույց են տվել այս կառուցվածքների մասին մի բան, որը շատ հիանալի է: Դրանք 40% կրճատում են այն կտրուկ հզորության ցատկերը, երբ արագ ձևավորման գործողություններ են կատարվում: Սա նշանակում է, որ շարժիչները ավելի երկար են տևում, և ամբողջ արտադրական գործընթացը ավելի հարթ է ընթանում՝ առանց այն խառնաշփոթ էներգետիկ գագաթների, որոնք խանգարում էին ամեն ինչ:

Համակարգումը: Բաց օղակի և փակ օղակի կառավարում

Օգտագործվում են երկու հիմնական կառավարման մեթոդ.

• Բաց ցիկլով համակարգեր օգտագործեք շառավիղային հոսքի բաժանիչներ ֆիքսված տեղափոխման հարաբերակցությունների համար՝ առաջարկելով համապատասխան ծախսերի լուծումներ հաստատուն, ցածր դինամիկ բեռնվածությունների համար:
• Փակ ցիկլի համակարգեր օգտագործում են սերվո փականներ՝ զուգակցված դիրքի սենսորների հետ (LVDT կամ մագնիսական ճկուն տիպեր), որպեսզի իրական ժամանակում դինամիկորեն ուղղեն շեղումները:

Ըստ 2022 թվականին հրատարակված ուսումնասիրության Մեքենաներ , փակ օղակաձև կոնֆիգուրացիաները հասնում են ±0.15 մմ դիրքավորման ճշգրտության, որը գնականի ավելի լավ է, քան բաց օղակաձև համակարգերը (±1.2 մմ), ինչը դրանք դարձնում է իդեալական բարձր հանդուրժողականության կիրառությունների համար, ինչպես օրինակ՝ ավիատիեզերական բաղադրիչների արտադրությունը:

Չափազանց ճշգրիտ փականների միջոցով նվազագույնի հասցվում է անհամապատասխանությունը և տոննաժի շեղումը

Այս էլեկտրական համաչափ փականները արձագանքում են արագ՝ մոտ 5 միլիվայրկյան, ինչը նշանակում է, որ դրանք կարող են հայտնաբերել և անմիջապես ուղղել մահճակալի անկյունային անհամապատասխանությունները, նույնիսկ եթե թեքությունը հասնում է կես աստիճանի: Երբ զուգակցված են ճնշման սենսորների հետ, որոնք ունեն 0,1 %-ի ճշգրտություն լրիվ սանդղակի չափման վրա, համակարգը պահում է երկու սիլինդրների միջև հավասարակշռությունը: Դա արտադրության ընթացքում ապահովում է տոննաժի հաստատուն արտադրություն՝ պահելով այն ±1,5 %-ի սահմաններում: Փականների մարմինները պատրաստված են կովակային պողպատից և ներառում են ադամանդե պատված փողիկներ: Այս համադրությունը զգալիորեն երկարաձգում է դրանց կյանքի տևողությունը՝ սովորաբար 8000-ից մինչև 10000 շահագործման ցիկլ: Նման կյանքի տևողությունը զգալիորեն կրճատում է սպասարկման կանգների տևողությունը:

Հոլովման ուժի կայունություն. Ճշգրտություն բարձր տոննաժի կիրառություններում

Հոլովման ուժի (տոննաժի) հաշվարկ և ելքի հաստատության ապահովում

Ճշգրիտ տոնաժի հաշվարկը կարևոր է կորերի կայուն կատարման համար: Ինժեներները օգտագործում են հետևյալ բանաձևը.
Force (Tonnage) = (Material Thickness² – Tensile Strength – Bend Length) / Machine-Specific Constant.

Օրինակ.

*Հիմնված է 550 մեքենայի հաստատունի վրա՝ տիպիկ 400 տոննա հիդրավլիկ ճկման սեղանի համար: Լավագույն արտադրողները պահպանում են ±1.5% ուժի հաստատություն՝ օգտագործելով փակ օղակի սենսորներ, որոնք մեկ վայրկյանում մինչև 1000 անգամ կարգավորում են պոմպի արտադրողականությունը:

Ուժի կառավարման վրա ազդող գործոններ. նյութը, փոկը, արագությունը և հետադարձ կապի համակարգերը

Չորս հիմնական փոփոխականներ ազդում են ուժի կայունության վրա.

1. Մանրամասների հատկություններ : ±0.02" հաստության տարբերությունը կարող է փոխել անհրաժեշտ տոնաժը 8%-ով:
2. Ձողի մաշվածություն : Ռադիուսի 0,1 մմ աճը նվազեցնում է ծռման ճշգրտությունը 12%-ով:
3. Բեռնաթափման արագություն : 6–12 մմ/վրկ օպտիմալ միջակայքը նվազագույնի է հասցնում խտության տատանումները՝ տաքացման պատճառով:
4. Փուլային հետաձգում : 5 մվ-ից պակաս պատասխանող համակարգերը կանխում են ավելցուկային շեղումը և բարելավում կրկնելիությունը:

Գագաթնակետերը հաղթահարում են այս խնդիրները իրական ժամանակում լարվածության մետրի զանգվածներով, որոնք 0,1 վայրկյանը մեկ թարմացնում են պարամետրերը՝ ապահովելով հարմարվողական կառավարումը փոփոխական արտադրության ընթացքում:

Շամփրի դերը սալիկի վրա հավասարաչափ ճնշում ապահովելու համար

Ռամի կոնստրուկտիվ կոշտությունը, որը տատանվում է մոտ 12,000-ից մինչև 18,000 Ն քառակուսի միլիմետրի հաշվարկով, ապահովում է, որ ուժը հավասարաչափ փոխանցվի այդ երկար աշխատանքային սեղանների վրա, որոնք կարող են հասնել մինչև վեց մետր երկարության: Երբ դիտում ենք այն վերջավոր տարրերի մեթոդով, նույնիսկ կես աստիճանի թեքությունը լարվածության կենտրոնացումը մեծացնում է մոտ 23 տոկոսով: Այդ իսկ պատճառով երկու սյուներով շրջանակներով սարքավորումները այնքան կարևոր են՝ դրանք ապահովում են, որ սեղանը չշեղվի ավելի քան 0,01 միլիմետր մետրում 300 տոննա բեռի դեպքում: Ռամի մակերեսները հստակ հարթված են՝ հասնելով մակերևույթի խոտրտվածության Ra 0,4 միկրոմետր ցուցանիշի և պահպանելով զուգահեռությունը ±0,005 միլիմետրի սահմաններում: Այս խիստ հաշվարկները օգնում են կանխել նյութերի սահումը այն լարված ճնշման գործողությունների ընթացքում, երբ միլիմետրի յուրաքանչյուր մասնիկը կարևոր է:

Բարձր տոնաժի հավասարակշռումը միկրոմետրային ճշգրտությամբ ծռման հետ

Ժամանակակից պրես-նեղուցները հզոր ուժը ճկուն ճշգրտության հետ համատեղելու խնդիրը լուծում են երեք նորարարությունների միջոցով.

• Ճկուն ձևափոխման սահմանափակում ինքնաշխատ կերպով նվազեցնում է ուժը 15%-ով, երբ հայտնաբերվում է նյութի ձևափոխում:
• vii-աստիճան ճկուն մատրիցներ թույլատրում են ±0.2 մմ թերթի տատանումներ 50¼մ թույլատրելի սխալով:
• Նեյրոնային ցանցի կառավարում նախատեսում է ճկվելու աստիճանը 98,7% ճշգրտությամբ՝ օգտագործելով ավելի քան 10,000 նախորդ ծռման տվյալներ:

Ընդհանուր առմամբ, այս տեխնոլոգիաները թույլ են տալիս 3,000 տոննա ունեցող սարքավորումներին հասնել ±0,1° անկյունային կրկնվողականության՝ համարժեք մեքենայի կափույրի երկայնքով մետաղադրամի հաստության ճշգրտության:

RAYMAX-ի ինժեներական լուծումները մեքենաների կայունությունը բարձրացնելու համար

Ուժեղացված շրջանակի կառուցվածք և թրթռումների արգելակման տեխնոլոգիաներ

RAYMAX սեղմակները ունեն պինդ, CNC-ով մշակված շրջանակներ՝ կողային թիթեղներով և հատակներով, որոնք պահպանում են ±0,05 մմ հանգույցները, ինչը նվազագույնի է հասցնում արտամբղժումը ծանր բեռնվածության դեպքում: Կառուցվածքին ինտեգրված պոլիմերային կոմպոզիտային դամփերները նվազեցնում են ռեզոնանսը 40%-ով համեմատած հասարակ խողովակաձուլ շրջանակների հետ (Machinery Dynamics Journal 2023), բարելավելով երկարաժամկետ երկրաչափական կայունությունը:

Ճնշման կայուն մատուցման համար օպտիմալացված հիդրավլիկ ինտերֆեյս

Պրոպորցիոնալ փականներով ճշգրիտ ինժեներական հիդրավլիկ կոլեկտորը ապահովում է երկու գլխամասերով հավասարակշռված յուղի հոսք: Բաֆֆերացված հոսքի անցքերը վերացնում են ճնշման ցատկերը՝ պահպանելով ±2% ուժի շեղում նույնիսկ առավելագույն բեռի դեպքում՝ կարևոր պահանջ ավիատիեզերական և ավտոմոբիլային արդյունաբերություններում օգտագործվող ահագն ամրության պողպատների ձևավորման համար:

Յուղի անոթի և համակարգի վիճակի իրական ժամանակում հսկում

Տերմոստատիկ սենսորները անընդհատ վերահսկում են յուղի խտությունն ու աղտոտվածության մակարդակը՝ ակտիվացնելով ավտոմատ ֆիլտրման ցիկլեր պոմպի կավիտացիան կանխելու համար: Կանխատեսող ալգորիթմները վերլուծում են ճնշման ալիքները՝ հայտնաբերելով փականի վատթարացման վաղ նշանները՝ 15% ավելի շուտ, քան ավանդական վերահսկման մեթոդները, ինչը նվազեցնում է անպլանավոր կանգները:

Անընդհատ կատարողականի հետադարձ կապի համար ինտեգրված սենսորներ

Ռամի և հիմքի վրա տեղադրված լարվածության դիմադրության սենսորները տրամադրում են ուժի բաշխման մասին իրական ժամանակում տվյալներ՝ սնուցելով փակ օղակի կառավարման համակարգերը, որոնք ավտոմատ կերպով հատուցում են մշակման գործիքների ջերմային ընդարձակումը: Սա ապահովում է ±0.1° անկյունային հաստատություն 8-ժամյա երկարատև հերթափոխների ընթացքում՝ ապահովելով մասերի որակի կայունություն:

Իրական կիրառություն՝ երկու գլխիկով ճկող պրես ավտոմոբիլային արտադրության մեջ

Ավտոմոբիլային բաղադրիչների ծռման արտադրության պահանջներ

Այսօրվա մեքենաշինության մեջ ավտոմեքենաների արտադրողները, սովորաբար, պահանջում են մոտ 0.005 դյույմ ճշգրտություն՝ շասսիի ամրացման հանգույցներ և մարմնի թերթեր պատրաստելիս բարձր ամրության պողպատից կամ ալյումինի համաձուլվածքներից: Արտադրամասերում օգտագործվող երկու գլխիկով հիդրավլիկ պրես-արտամղիչները կարող են հասնել 0.0004 դյույմ ճշգրտության բարդ ծռման գործողությունների ընթացքում, ինչը փաստորեն համապատասխանում է բեռնակրող մասերի համար սկզբնական սարքավորումների արտադրողների նշած պահանջներին: Նման կառավարում ձեռք բերելը հատկապես կարևոր է այն նյութերի հետ աշխատելիս, որոնց ձգման ամրությունը գերազանցում է 1500 ՄՊա-ն, քանի որ եթե ուժը հավասարաչափ չի կիրառվում մշակվող մասի վրա, ապա առաջանում են առաձգական վերականգնման խնդիրներ և ձևավորման հետևանքով ստացված մասերը ճիշտ չեն նստում:

Արդյունավետության չափանիշներ՝ կրկնելիություն, ցիկլի հետևողականություն և աշխատանքային ժամանակ

Ըստ 2024 թվականի մետաղաձուլական տեխնոլոգիաների զեկույցի՝ երկու գլխիկով հիդրավլիկ համակարգերը ցուցաբերում են 98,5% կրկնելիություն ավտոմոբիլային պայմաններում 10,000 ցիկլի ընթացքում՝ 30%-ով բարձր, քան մեկ գլխիկով համակարգերը: Համակարգված հիդրավլիկան ապահովում է ±1% տոնաժի կայունություն բարձր արագությամբ գործառնությունների ընթացքում (♥12 ցիկլ/րոպե), իսկ կանխատեսող սպասարկման մոտեցումները նվազեցնում են տարեկան անպլանավոր դադարները 42% -ով:

Չափված արդյունքներ՝ 99,2% ճշգրտություն 500 արտադրական ցիկլի ընթացքում

Դաշտային փորձարկումները հաստատում են կայուն աշխատանքը երկարատև շահագործման ընթացքում.

Այս արդյունքները համապատասխանում են ISO 9013:2017 ստանդարտներին և նպաստում են թափոնների 7,2% -ով նվազման համեմատ հարմարագործված սեղանային ճկող սարքերի հետ, ինչը ցույց է տալիս ակնհայտ շահագործման և տնտեսական առավելություններ: