Due cilindri possono avere lo stesso alesaggio e la stessa corsa e tuttavia muoversi a velocità diverse. Si può iniziare per primi, arrivare prima alla fine del viaggio o trasportare una parte maggiore del carico. Su una piattaforma elevatrice, un cassone per rifiuti, un telaio per la movimentazione di materiali o una grande porta di accesso, questa differenza può torcere la struttura e accelerare l'usura dei perni e delle guide.
L'errore comune è considerare la sincronizzazione solo come una regolazione della valvola. In pratica, il movimento sincronizzato dipende da quattro condizioni collegate:
- I cilindri devono avere area effettiva e requisiti di corsa compatibili.
- La struttura meccanica deve condividere il carico senza vincolarsi.
- Il circuito idraulico deve dividere o controllare il flusso in modo coerente.
- L'impianto deve essere messo in servizio con condizioni di aria, temperatura e carico sotto controllo.
Questa è una guida alla progettazione e alla messa in servizio, non un'affermazione secondo cui un metodo di sincronizzazione è adatto a ogni macchina.
La sincronizzazione non significa sempre che due aste si muovano esattamente alla stessa velocità in ogni istante. La tolleranza richiesta dipende dalla funzione della macchina.
Per alcune apparecchiature, ilcilindri idrauliciè sufficiente finire con una differenza di posizione accettabile. Per altre apparecchiature, una piccola differenza di altezza può causare lo spostamento del telaio o dello spostamento del carico. L'acquirente dovrebbe definire il requisito effettivo in termini misurabili, come la differenza di posizione consentita su una corsa specificata.
Prima di selezionare i componenti, registrare:
1. Numero di cilindri
2. Corsa richiesta e posizioni finali
3. Carico trasportato da ciascun cilindro
4. Differenza di posizione consentita
5. Velocità di movimento e tempo di ciclo
6. Pressione di esercizio e portata disponibile della pompa
7. Guida meccanica e disposizione di montaggio
Senza queste informazioni, la parola "sincronizzato" è troppo vaga per una citazione affidabile.
Per un cilindro semplice, il flusso e l'area del pistone influenzano la velocità. UNidraulicocilindrocon un'area effettiva più ampia necessita di più olio per muoversi alla stessa velocità. Anche le aree del lato stelo e del lato pistone sono diverse su un cilindro a stelo singolo, pertanto l'estensione e la retrazione non si comportano in modo identico.
I sistemi reali aggiungono più variabili:
- Diverse lunghezze dei tubi e restrizioni interne
- Tolleranze della bobina della valvola
- Attrito di tenuta e attrito di guida
- Distribuzione del carico non uniforme
- Deflessione del telaio
- Aria rimasta in un ramo
- Temperatura e viscosità dell'olio
- Diverse posizioni di partenza
Il cilindro è solo una parte della catena del movimento. Cambiare il cilindro senza controllare la macchina e il circuito può lasciare intatto l'errore di sincronizzazione originale.
Un divisore di flusso suddivide il flusso in entrata tra i rami. Nella direzione opposta, un combinatore riunisce il flusso di ritorno. Ciò può fornire una relazione idraulica definita tra i cilindri, ma il risultato dipende dal tipo di valvola, dalla differenza di pressione, dalla variazione di carico e dalle caratteristiche di perdita.
Un divisore non sostituisce una struttura meccanica a movimento libero. Se un cilindro viene forzato contro una guida stretta, la distribuzione della pressione e del flusso può cambiare mentre l'altro cilindro continua a muoversi.
Alcuni sistemi utilizzano tubi flessibili, raccordi e valvole abbinati per ridurre le differenze di diramazione. Questo approccio è più facile da mantenere quando il layout è semplice, ma non compensa automaticamente carichi disuguali o cambiamenti causati dall'usura.
L'instradamento della filiale deve essere documentato. Un tubo sostitutivo con lunghezza, diametro o raccordo diverso può modificare la relazione di movimento.
Laddove la precisione della posizione è importante, i sensori possono misurare la posizione del cilindro o della struttura e il controller può correggere la differenza. Ciò aggiunge sensori, cablaggio, logica di controllo e lavoro di messa in servizio. Dovrebbe essere selezionato quando la macchina necessita di un controllo della posizione che un divisore idraulico passivo non può fornire in modo affidabile.
La posizione del sensore è importante. La posizione dell'asta di misurazione potrebbe non rivelare la torsione del telaio se la struttura tra i cilindri è flessibile. Il progettista del controllo dovrebbe decidere quale posizione fisica rappresenta i requisiti della macchina.
Una traversa rigida, un collegamento equalizzatore o una struttura guidata possono aiutare a tenere insieme due lati. Inoltre trasferisce le forze attraverso il telaio, quindi i perni, le saldature e le guide devono essere progettati per i carichi risultanti.
L'equalizzazione meccanica e il controllo idraulico non sono intercambiabili. Una macchina potrebbe aver bisogno di entrambi o di una disposizione completamente diversa.
Controllare perni, boccole, forcelle, guide, fermi e staffe di montaggio. Cerca saldature danneggiate, punti stretti, spazi irregolari e evidenti distorsioni del telaio. Spostare la struttura attraverso il suo raggio di ispezione manuale sicuro dove la procedura della macchina lo consente.
Se la struttura si blocca senza pressione idraulica, non tentare di risolvere il problema aumentando la pressione o modificando l'impostazione del flusso.
Verificare lo schema rispetto ai tubi e alle porte effettivi. Controllare l'ordine delle diramazioni, l'orientamento della valvola, i restrittori, le connessioni del divisore e qualsiasi linea pilota. Un tubo scambiato può sembrare un problema di messa a punto difficile.
Controllare inoltre che i tubi non tirino dalle porte del cilindro mentre la struttura si muove. Un carico meccanico sul lato sinistro può creare attrito che sembra essere un errore di sincronizzazione.
L'aria può rendere un ramo comprimibile e incoerente. Riempire e spurgare il circuito secondo la procedura dell'apparecchiatura. Mantenere il carico supportato e utilizzare movimenti sicuri a bassa velocità durante lo spurgo iniziale.
Non dare per scontato che l'azionamento ripetuto dei cilindri alla massima velocità abbia rimosso tutta l'aria. Osservare il movimento, il rumore e le condizioni dell'olio mentre il sistema si riscalda.
Se consentito dalla progettazione della macchina, iniziare con un test controllato a basso rischio. Registrare la sequenza di partenza, le posizioni dell'asta, il comportamento della pressione e il tempo per raggiungere la posizione target. Non regolare più componenti contemporaneamente.
Un sistema che appare sincronizzato senza carico può separarsi quando il carico si sposta. Aggiungi carico in fasi controllate e ripeti lo stesso movimento. Registra quale lato conduce e se l'errore cambia con la direzione.
Modificare un restrittore, un'impostazione della valvola o un parametro di controllo, quindi ripetere lo stesso test. Conservare una registrazione scritta dell'impostazione originale e del risultato. Se l’errore diventa più piccolo in una direzione ma più grande nell’altra, il circuito potrebbe aver bisogno di una strategia di controllo diversa piuttosto che di ulteriori regolazioni.
| Sintomo | Prime aree da controllare |
|---|---|
| Un cilindro si avvia per primo | Aria, attrito, restrizione dei rami, posizione di partenza |
| La differenza di posizione aumenta con la corsa | Flusso disuguale, area effettiva diversa, distribuzione del carico, restrizione del tubo |
| L'errore cambia con il carico | Rigidità del telaio, attrito della guida, centro di carico, margine di pressione |
| L'errore cambia quando è caldo | Viscosità dell'olio, attrito delle guarnizioni, comportamento delle valvole, condizioni termiche |
| I cilindri si incontrano ad un'estremità ma non all'altra | Geometria, corsa disuguale, dimensioni di montaggio, riferimento del sensore |
| Il movimento peggiora dopo il servizio | Instradamento del tubo, orientamento della valvola, condizione del perno, guarnizione o raccordo modificato |
Questi sono percorsi di indagine, non diagnosi finali. Misurare la posizione e la pressione prima di sostituire le parti.
La sincronizzazione non è un risultato della messa in servizio una tantum. Può cambiare man mano che la macchina si usura.
Includere questi controlli nel piano di manutenzione:
- Confrontare le posizioni dei cilindri in un punto di riferimento definito.
- Ispezionare perni e boccole per gioco e usura irregolare.
- Controllare il percorso dei tubi dopo la riparazione.
- Esaminare i registri di manutenzione dei filtri e dell'olio.
- Cercare eventuali crepe nel telaio o danni alla guida.
- Verificare che le impostazioni del divisore, della valvola e del sensore non siano state modificate.
- Registrare l'errore di posizione in una condizione di carico ripetibile.
Una semplice registrazione della posizione è spesso più utile della descrizione di un operatore come "il lato sinistro sembra lento". Utilizzare gli stessi segni di riferimento, condizioni di carico e direzione di movimento quando possibile.
Per un progetto multi-cilindrico inviare:
- Schema idraulico
- Disegni dei cilindri e aree efficaci
- Dimensioni della corsa e del centro del perno
- Diagramma di carico e baricentro
- Limiti di portata e pressione della pompa
- Dimensioni dei tubi e lunghezze approssimative
- Dettagli divisore, valvola o sensore
- Tolleranza di posizione richiesta
- Temperatura operativa e ciclo di lavoro
- Fotografie della struttura della macchina
Queste informazioni consentono al fornitore della bombola di distinguere un problema di dimensionamento della bombola da un problema del circuito o della macchina.
Cilindro idraulico multistadiola sincronizzazione è controllata dalla geometria, dal flusso idraulico, dalla condivisione del carico e dalla disciplina di messa in servizio. Cilindri dall'aspetto uguale non eliminano la necessità di ispezionare il telaio, i tubi, le valvole e le condizioni operative.
Per un progetto OEM o di sostituzione, definire prima la differenza di posizione consentita. Quindi fornire lo schema, le dimensioni meccaniche, i dati di carico e il ciclo operativo. Una revisione adeguata può determinare se l'applicazione necessita di cilindri abbinati, un divisore di flusso, feedback di posizione, equalizzazione meccanica o una combinazione di controlli.
