Полом стержне Производители

Однородность толщины стенки определяет реальную прочность больше, чем только диаметр

Прочность полого поршневого штока на бумаге зависит не только от его внешнего диаметра и размера отверстия — она во многом зависит от того, насколько равномерной остается толщина стенки по всей окружности и по всей длине. Если внутреннее отверстие во время обработки хотя бы немного смещается от центра, одна сторона стержня оказывается с более тонкой стенкой, чем другая, создавая слабое место, которое ведет себя под нагрузкой совсем иначе, чем можно было бы предположить при номинальной толщине стенки. Такого рода эксцентриситет трудно обнаружить с помощью простого измерения внешнего диаметра, поэтому проверка толщины стенки обычно требует ультразвукового контроля толщины в нескольких точках вдоль стержня, а не полагаться только на визуальный или размерный контроль внешней поверхности.

На практике это означает два полые поршневые штоки с идентичными характеристиками внешнего и внутреннего диаметра в спецификации могут иметь существенно разную реальную несущую способность, если один из них был изготовлен с более жестким контролем концентричности во время сверления, чем другой.

Отделка внутреннего отверстия имеет такое же значение, как и внешняя поверхность

Большинство дискуссий о качестве поршневых штоков сосредоточены на отделке внешней поверхности, поскольку именно она взаимодействует с уплотнениями. Однако в случае полого штока поршня гидравлического цилиндра внутренняя поверхность отверстия также требует внимания, особенно в конструкциях, в которых отверстие пропускает гидравлическую жидкость или служит каналом для внутреннего водопровода. Шероховатая или неровная внутренняя поверхность может создавать турбулентность в потоке жидкости, со временем способствовать внутренней коррозии, а в некоторых конструкциях действовать как источник напряжения, снижающий усталостную долговечность изнутри, а не снаружи.

Хонингование как этап вторичной чистовой обработки

Многие области применения полых стержней включают в себя хонингование внутреннего отверстия после сверления, в частности, для сглаживания следов инструмента, оставленных в процессе сверления. Этот этап часто пропускают при изготовлении недорогих полых стержней, что является одной из причин, почему качество поверхности отверстия может значительно различаться у разных поставщиков, даже если внешние характеристики выглядят одинаково.

Почему метод сверления влияет не только на отверстие

Создание внутреннего отверстия в полом штоке поршня обычно выполняется путем глубокого сверления или сверления пистолетом, и используемый метод оказывает влияние на общую прямолинейность штока, а не только на качество самого отверстия. Сверление глубоких отверстий генерирует значительный нагрев и силу резания на длинной и узкой траектории, и если процесс не контролируется должным образом, сверло может слегка отклоняться от центра по мере своего продвижения, что приводит как к эксцентриситету отверстия, так и к тенденции стержня к небольшому искривлению, когда окружающий материал перераспределяет внутреннее напряжение.

• Пистолетное сверление имеет тенденцию давать более прямые и однородные отверстия на большой длине по сравнению со стандартным глубоким сверлением.
• Поток охлаждающей жидкости через сверло во время процесса помогает контролировать накопление тепла и снижает риск отклонения сверла.
• Снятие напряжений стержня после сверления помогает стабилизировать его окончательную прямолинейность до окончательной обработки внешнего диаметра.
• Стержни, пробуренные за один непрерывный проход, обычно демонстрируют лучшую концентричность, чем те, которые пробурены за несколько более коротких этапов.

При производстве полых стержней на нашем предприятии в Уси мы полагаемся на перфорационное сверление с непрерывным потоком охлаждающей жидкости, поскольку проблемы с прямолинейностью канала ствола, возникающие на этом этапе, чрезвычайно трудно исправить на более позднем этапе процесса.

Внутреннее отверстие может сделать больше, чем просто уменьшить вес

Снижение веса является наиболее часто упоминаемой причиной выбора полого штока поршня, но внутреннее отверстие также открывает функциональные возможности, которые просто не может предложить цельный шток. В некоторых конструкциях цилиндров отверстие используется в качестве специального канала для гидравлической жидкости, позволяя давлению достигать дальнего конца длинного цилиндра без необходимости прокладки внешнего водопровода вдоль корпуса цилиндра. Это особенно полезно в оборудовании с ограниченным пространством, где прокладка внешних шлангов по всей длине длинноходового цилиндра нецелесообразна.

В других приложениях отверстие используется для размещения вторичного стержня или кабеля датчика, например, стержня датчика положения, используемого для обратной связи по ходу в цилиндрах, которые требуют точного и непрерывного контроля положения, а не полагаются только на внешние концевые выключатели.

Поведение потери устойчивости требует другой стратегии поддержки, чем цельные стержни

Поскольку полый шток поршня распределяет материал по направлению к внешней стенке, а не заполняет все поперечное сечение, его сопротивление изгибу под сжимающей нагрузкой не масштабируется так же, как у цельного штока, с увеличением диаметра. При заданном внешнем диаметре полый стержень обычно изгибается при более низкой сжимающей нагрузке, чем сплошной стержень, если только внешний диаметр не увеличивается для компенсации удаленного материала. Это важный момент в приложениях с длинным ходом, где если полагаться исключительно на снижение веса за счет полой конструкции без регулировки диаметра или добавления промежуточной опоры, размер стержня может оказаться недостаточным для реальных условий боковой нагрузки, с которыми он столкнется.

Где полый поршневой шток решает проблемы, которые не может решить цельный шток

Конструкции полых стержней имеют тенденцию завоевывать свое место в приложениях, где вес или возможность внутренней прокладки обеспечивают реальное функциональное преимущество, а не выбираются просто как более легкая альтернатива цельному стержню. Длинноходовые цилиндры, используемые в морском и портовом оборудовании, часто выигрывают от уменьшенной массы, поскольку более легкие движущиеся компоненты создают меньшую нагрузку на несущие конструкции и снижают динамическую нагрузку во время работы. Нефтепромысловое и горнодобывающее оборудование иногда использует внутреннее отверстие для прокладки гидравлической жидкости или кабелей приборов через саму штангу, что упрощает общую конструкцию системы.

• Применения с длинным ходом, где уменьшенная возвратно-поступательная масса улучшает динамические характеристики.
• Конструкции, требующие внутренней прокладки жидкости или прохождения кабеля через сам стержень.
• Оборудование, в котором минимизация структурной нагрузки от собственного веса цилиндра является приоритетом.
• Системы, в которых используются внутренние стержни определения положения, для которых требуется проход в корпусе внутри поршневого штока.

Во всех проектах гидравлических цилиндров, которые мы поддерживали для производителей морского, портового и горнодобывающего оборудования, решение указать полый шток гидроцилиндра почти всегда сводится к одной из этих функциональных потребностей, а не к снижению веса, являющемуся единственным решающим фактором.