Dòng Rexroth CD và CG: Xi lanh thủy lực có đệm và không có đệm

Dòng Rexroth CD và CG: Xi lanh thủy lực có đệm và không có đệm

Chữ "D" và "G" trong mã mẫu xi lanh Rexroth trông giống như sự khác biệt giữa một chữ cái. Về mặt ứng dụng, đây thực sự là một trong những lựa chọn lớn hơn mà bạn thực hiện đối với thông số kỹ thuật của hình trụ - cho dù hình trụ có bao gồm đệm cuối hành trình hay không. Nếu xảy ra lỗi này trên máy ép, dây chuyền dập hoặc bất kỳ ứng dụng nào có động lượng khi kết thúc hành trình, bạn sẽ phải đánh đổi tuổi thọ của máy hoặc tiếng ồn của hệ thống. Làm đúng cách và xi lanh sẽ hoạt động trong nhiều năm mà không bị mỏi do sốc gây ra khiến những người anh em kém phù hợp hơn của nó phải nghỉ hưu sớm.

1. CD và CG thực sự có ý nghĩa gì

Trong mã hóa mô hình Rexroth:

• đĩa CD- Xi lanh, tác động kép,không cóđệm cuối hành trình
• CG- Xi lanh,vớigiảm chấn cuối hành trình (Gedämpft trong tiếng Đức)

Ngoài chữ cái đó, cả hai đều chia sẻ hầu hết các thông số còn lại: phạm vi lỗ khoan, đường kính thanh, tùy chọn lắp đặt, định mức áp suất và gói phốt. CDH1 và CGH1 có cùng kích thước được chế tạo xung quanh cùng một thân và các vòng đệm - sự khác biệt là phần cứng bên trong ở các nắp đầu giúp giảm tốc độ của piston khi nó tiến đến cuối hành trình.

Phần còn lại của mã mô hình cho bạn biết chuỗi nặng/trung bình/nhẹ và loại áp suất:

Vì vậy CDH1 là một xi lanh chịu tải nặng 350 bar không có đệm. CGH2 là xi lanh chịu lực 250 bar có đệm. CDL1 là dòng đèn nhỏ gọn không có đệm - thường có lỗ khoan từ 25 mm đến 200 mm, đường kính thanh 14 mm đến 125 mm, cấu trúc thanh đơn tác động kép. CGL1 sẽ là dòng nhỏ gọn tương tự có thêm đệm.

2. Đệm hoạt động như thế nào bên trong xi lanh

Giảm chấn cuối hành trình là cơ cấu giảm tốc thủy lực, không phải giảm xóc cơ học. Nguyên tắc rất đơn giản:

Khi pít-tông tiến đến cuối hành trình, một ống đệm hoặc chốt đệm trên pít-tông đi vào lỗ khoan phù hợp ở nắp cuối. Điều này có hiệu quả đóng cổng trở lại chính. Lượng dầu còn lại giữa piston và nắp cuối chỉ có thể thoát ra ngoài qua một van tiết lưu nhỏ có thể điều chỉnh được (hoặc một van tiết lưu cố định ở các biến thể có đệm cố định).

Hạn chế đó tạo ra áp lực ngược. Áp suất ngược làm chậm piston. Trong hành trình 15–30 mm cuối cùng, pít-tông giảm tốc nhẹ nhàng đến vận tốc gần bằng 0 ở vị trí cuối, thay vì đập mạnh vào nắp cuối.

Hầu hết các xi lanh CG đều cung cấpđệm điều chỉnhthông qua một vít trên nắp cuối - hạn chế chặt chẽ hơn đối với tải có khối lượng lớn hơn hoặc vận tốc cao hơn, hạn chế nhẹ hơn khi giảm tốc có thể vượt quá. Một vài loạt nhỏ hơn sử dụngđệm cố địnhthiết lập tại nhà máy cho các tải thông thường.

3. Khi nào đệm là quan trọng – và khi nào thì không

Đệm có được vị trí của nó khi xi lanh chuyển động với đủ động năng ở cuối hành trình mà việc dừng không kiểm soát sẽ gây ra hư hỏng hoặc tiếng ồn. Động năng phụ thuộc vào ba yếu tố: khối lượng tải, vận tốc khi kết thúc hành trình và quãng đường mà đệm phải tiêu tán nó đi.

Đệm rất quan trọng khi:

• Xi lanh di chuyển một tải nặng - thường trên 50 kg mỗi xi lanh, tăng mạnh theo kích thước lỗ khoan
• Vận tốc hành trình khi kết thúc hành trình vượt quá khoảng 0,1 m/s
• Tải giảm tốc mà không cần phanh cơ học bên ngoài hoặc mạch van giới hạn
• Ứng dụng yêu cầu hoạt động yên tĩnh (bao bì thực phẩm, thiết bị bệnh viện, thang máy tòa nhà dân cư)
• Đạp xe thường xuyên làm cho xi lanh chịu áp lực tác động lặp đi lặp lại (máy ép, dập, vận chuyển)

Đệm không cần thiết khi:

• Tải đủ nhẹ để động lượng dư ở cuối hành trình không đáng kể
• Xi lanh di chuyển chậm trong suốt hành trình (dưới 0,05 m/s, ví dụ như kẹp, giữ)
• Giảm tốc bên ngoài được tích hợp vào mạch thủy lực (van giảm tốc, điều khiển tỷ lệ)
• Xi lanh được mua dưới dạng kẹp chung trong đó độ chính xác của vị trí cuối không quan trọng
• Độ nhạy cảm về chi phí loại trừ phần bù đắp cho thiết bị sản xuất hàng loạt với khối lượng thấp

Hướng dẫn tại hiện trường gồ ghề: bất cứ thứ gì có tải trọng làm việc trên 100 kg di chuyển nhanh hơn 0,2 m/s đều phải có đệm trừ khi đã có sẵn biện pháp giảm tốc theo cấp độ mạch. Dưới mức đó, sự lựa chọn sẽ dựa trên ứng dụng.

4. Ý nghĩa về hiệu suất và tuổi thọ

Hiệu ứng rõ ràng của việc chạy một xi lanh CD có CG thuộc về sẽ xuất hiện theo tháng và năm chứ không phải theo ngày.

Nếu không có đệm (CD), các điểm dừng ở tốc độ cao sẽ tạo ra:

• Cú sốc cơ học truyền tới giá đỡ, khung máy và vòng bi đỡ
• Xung sốc thủy lực (búa nước ở đường hồi lưu)
• Chu kỳ ứng suất trên mối hàn thanh piston và bu lông đầu xi lanh
• Có thể nghe thấy tiếng kêu khi kết thúc hành trình — vấn đề tuân thủ tiếng ồn trong một số môi trường
• Vòng đệm piston bị mòn nhanh ở vùng tiếp xúc cuối hành trình

Với hệ thống giảm chấn (CG), tải tương tự giảm tốc một cách êm ái:

• Những cú sốc cơ học và thủy lực giảm 70–90% trên đệm được điều chỉnh phù hợp
• Bu lông đầu cuối và các mối hàn kết cấu nằm trong giới hạn mỏi
• Tuổi thọ của con dấu được kéo dài (con dấu không bị dừng lại)
• Tiếng ồn giảm đáng kể - thường là 5–10 dB được đo tại xi lanh
• Thời gian chu kỳ đôi khi có thể tăng lên mà không bị hư hại vì năng lượng cuối hành trình được quản lý

Sự đánh đổi là chi phí. Một xi lanh CG thường có giá cao hơn 15–25% so với đĩa CD tương đương. Đối với các ứng dụng thực sự cần thiết, nó được phục hồi nhiều lần sau khoảng thời gian thay phớt kéo dài và giảm việc bảo trì kết cấu.

5. Tổng quan về dòng sản phẩm Rexroth

CDL1 là một trong những sản phẩm được triển khai rộng rãi nhất trong dòng sản phẩm vì nó bao phủ phạm vi hữu ích mà không tốn chi phí và trọng lượng như dòng sản phẩm hạng nặng. Cấu trúc tiêu chuẩn là tác động kép một thanh, lỗ khoan 25 mm đến 200 mm, đường kính thanh từ 14 mm đến 125 mm. Có nhiều biến thể lắp đặt: MT4 (trunnion), MF3/MF4 (mặt bích), MP (clevis), v.v. Tùy chọn chống bụi, vòng đệm ma sát thấp và tích hợp cảm biến Công nghiệp 4.0 có thể được cấu hình thông qua các mã hậu tố (C1X, B1CH và các mã khác).

6. Cách chọn

Một trình tự thực tế:

Bước 1 - Tính động năng cuối hành trình. E = ½ × m × v²trong đó m là khối lượng chuyển động và v là vận tốc cuối hành trình. Trên khoảng 50 J mỗi chu kỳ, việc đệm trở nên quan trọng. Trên 500 J, về cơ bản là bắt buộc đối với mọi thời gian sử dụng hợp lý.

Bước 2 - Kiểm tra xem mạch thủy lực có xử lý việc giảm tốc từ bên ngoài hay không.Van tỷ lệ, van giảm tốc hoặc đường dốc vận tốc do PLC điều khiển có thể quản lý hành trình cuối mà không cần đệm trong xi-lanh. Nếu chúng đã có trong thiết kế thì một đĩa CD có thể là đủ.

Bước 3 - Xem xét tần suất chu kỳ.Một xi lanh đạp xe hơn 100.000 hành trình mỗi năm được hưởng lợi đáng kể từ việc giảm chấn ngay cả ở mức năng lượng vừa phải. Các ứng dụng có chu kỳ thấp (vài trăm ứng dụng mỗi năm) có thể chịu được các điểm dừng khó hơn.

Bước 4 - Kiểm tra các hạn chế về tiếng ồn.Môi trường hoạt động có yêu cầu bảo vệ thính giác hoặc gần không gian công cộng sẽ được hưởng lợi từ lớp đệm bất kể mức năng lượng.

Bước 5 - Xác nhận biên độ ngân sách.Khoản phí bảo hiểm 15–25% cho CG so với CD là nhỏ so với chi phí thay thế vòng đệm sớm hoặc sửa chữa độ mỏi của cấu trúc. Đừng tắt một ứng dụng tiêu tốn nhiều năng lượng để tiết kiệm chi phí trả trước.

7. Ma trận lựa chọn nhanh

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Sau này tôi có thể thêm đệm vào xi lanh CD bằng cách thêm các bộ phận không?

Không. Lỗ đệm ở nắp cuối là một phần của cấu trúc xi lanh, không phải là phụ kiện bổ sung của thị trường hậu mãi. Trang bị thêm yêu cầu thay thế xi lanh hoặc chế tạo lại nó bằng nắp cuối mới - thường đắt hơn so với việc mua CG ngay từ đầu.

Hỏi: Đệm tăng thêm bao nhiêu vào chiều dài xi lanh?

Thông thường rất ít. Ống bọc đệm nằm bên trong hình dạng nắp cuối hiện có. Kích thước vỏ tổng thể thường giống hệt với kích thước tương đương của CD - có thể hoán đổi cho nhau trong cùng một không gian lắp đặt.

Hỏi: Xi lanh CG của tôi vẫn đóng sầm vào cuối hành trình. Có chuyện gì thế?

Vít đệm có thể điều chỉnh được mở quá xa hoặc có không khí trong xi lanh (thường là sau khi thay phớt) hoặc ống bọc đệm bị mòn. Trước tiên hãy điều chỉnh vít đệm nhỏ hơn; nếu điều đó không giúp ích được gì, hãy xả xi lanh; nếu nó vẫn bị trượt thì ống bọc đệm cần được kiểm tra.

Hỏi: Đệm có hiệu quả cho cả hai hướng di chuyển không?

Có - các đệm được thiết kế phù hợp ở cả hai nắp đầu giúp giảm tốc độ của piston ở cả hai đầu hành trình. Đệm một đầu tồn tại cho các ứng dụng đặc biệt nhưng không phải là tiêu chuẩn.

Hỏi: Xi lanh CG có mất bất kỳ chiều dài hành trình nào so với CD không?

Hành trình sử dụng được giống hệt nhau. Ống bọc đệm hoạt động trong khoảng 15–30 mm cuối cùng của hành trình, nhưng vẫn có thể sử dụng được toàn bộ hành trình danh nghĩa. Lực phát ra cũng không thay đổi - lớp đệm không làm giảm khả năng chịu lực.