Привет, друзья! Запомните и запишите, два и более гидроцилиндров подключенных к одному общему трубопроводу никогда не будут двигаться синхронно.
Сегодня вы узнаете причину данного явления и узнаете о четырех проверенных временем способах её решения.
Причина несинхронности состоит в том, что жидкость в природе а соответственно и в гидросистеме всегда течёт в направлении наименьшего сопротивления, которое складывается из трех составляющих:
-трение между поршнем и гильзой цилиндра,
-гидравлические потери от взаимодействия жидкости с трубопроводом
а также внешняя рабочая нагрузка непосредственно на сам цилиндр. Разберем подробней каждую из этих составляющих и оценим их вклад в несинхронность движения.
Первое: трение между поршнем и гильзой цилиндра. ЗАПОМНИТЕ! Даже если Вы возьмете 2 абсолютно новых гидроцилиндра положите их стол и подключите одинаковой длины трубопроводами к насосу, их скорость выдвижения будет разной. Жидкость пойдет в тот цилиндр где сила трения между гильзой поршня и уплотнением будет меньше. Почему разные силы трения? да потому что при изготовлении конечные размеры любой детали получаются с некоторой погрешностью от номинального значения а соответственно все собранные гидроцилиндры имеют хаотический разброс сил трения между их элементами. В итоге даже такая незначительная разность в трении способна полностью остановить один цилиндр и заставить двигаться другой. Эта сила составляет ориентировочно около 5% от максимальной рабочей нагрузки на цилиндр.
В принципе на этом можно было бы остановиться и пролистать видос дальше, но для грамотного построения системы нужно разобрать оставшиеся 2 причины или просто обратиться ко мне за помощью по ссылкам под видео.
Вторая причина это гидравлическое сопротивление жидкости при движении по трубопроводу. Жидкость двигаясь по трубопроводу постоянно трется о её и стенки, а также сталкивается с многочисленными препятствиями на своем пути: это резкие повороты в трубах и каналах гидроагрегатов также изменение в площадях проходных сечений. Для преодоления всего этого безобразия жидкости приходится тратить свою энергию. А как я ранее говорил жидкость как и я, ленивая, и идет по пути наименьшего сопротивления в результате чего мы и получаем, что один цилиндр будет двигаться быстрей. Порядок величины гидравлических потерь можно оценить от одного до 20%, такой разброс сильно зависит от расхода жидкости в системе и типах устанавливаемых гидроагрегатов.
И наконец третья причина банальна и проста как апельсин, это рабочая нагрузка. гидроцилиндры непосредственно созданы для того чтобы двигать различного рода тяжелые штуки, и казалось бы нагрузку можно просчитать заранее и равномерно распределить на цилиндры, а вот и нет, в большинстве случаев на цилиндры действуют хаотичные нагрузки которые могут меняться одновременно по величине и по времени и следовательно предсказать её просто невозможно, вспомните к примеру работу экскаватора, чего он только не копает, и песок и камни и деревья, нагрузка всегда разная. И по традиции в процентном соотношении вклад внешней нагрузки в неравномерность движения цилиндров может достигать 100%.
Теперь, Зная причины, можно более грамотно подойти к решению задачи о синхронном движении гидроцилиндров. Для тех кто пролистал первую часть: не знание законов природы не освобождает от лишних трат времени и денег).
Теперь разберем 4 способа как синхронизировать движение гидроцилиндров и заранее хочу сказать что только один из приведенных далее способов гарантирует 100% синхронную работу, остальные же способы лишь стараются подобраться к идеалу, но несмотря на это также широко применяются, короче говоря выбор способа напрямую зависит от поставленной задачи.
Способ номер один: использовать делитель потока, который делит общий расход жидкости пополам независимо от нагрузок на гидроцилиндры, обеспечивая их синхронную работу. Существует два вида таких делителя:
- делитель потока золотникового типа. Его погрешность деления составляет около 10%
- второй вид, это делитель потока шестеренного типа, по сути два шестеренных насоса размещены на одном валу и поэтому из каждого выходит одинаковые количество жидкости, погрешность деления составляет от 5 до 8%.
Делители потока можно применять в местах где важность синхронной работы гидроцилиндров или гидромоторов не принципиальна, но необходима.
Второй способ поделить поток это поставить на каждый цилиндр регулятор расхода с механической настройкой, заранее настроив их на определенный равный расход, что довольно трудоемкое занятие из-за грубой настройки данного регулятора.
Третий способ аналогичный второму это пропорциональный регулятор расхода с электрическим управлением. В данном случае можно заранее настроить расход условно поворотом резистора. Сделать это одинаково становится более просто благодаря тонкой настройке электрического сигнала.
И наконец способ который дает 100% синхронность работы гидроцилиндров это обеспечить их механическую связь друг с другом. Способ простой и имеет самое большое распространение, для лучшего понимания рассмотрим примеры: самое популярное - это крепление отвала экскаватора, механическая связь обеспечивается металлоконструкцией отвала, который вращается на одной жесткой оси. следующий способ применяется к прессовому оборудованию - это использование различного рода жестких направляющих направляющих за счет которых плита прессования при всем своем желании не сможет искривиться а значит и цилиндры будут двигаться синхронно с одинаковой скоростью.
Пишите какой из способов Вас заинтересовал и достоин более детального разбора с нюансами, которые безусловно нужно учитывать. Буду рад ответить на Ваши вопросы или даже сделать проект, связь по почте, в контакте или через сайт, как Вам удобней.
Делайте правильно, вникайте в детали! С Вами как всегда был Дмитрий! До новых встреч!