47. Jõusilindrite pidurdus ja löögisummutusseadmed.

Jõusilindreid kasutatakse sageli hüdroajamites, kus tööorganite mass ja kiirus võib olla suhteliselt suur. Sellega võib kaasneda suur inertsmoment, mis kolvi liikumisel enne täielikku seiskumist võib tekitada löögi vastu silindri kaant. Viimase vältimiseks on hüdrosilindrid varustatud pidurdus ja löögisummutusseadmetega (demferitega).

Kahepoolse toimega, mõlemapoolse pidurduskiiruse reguleerimise võimalusega hüdrosilindri demferi tingmärk (joonis 4.15) skeemidel:

Joonis 4.15 Demferi tingmärk

Summutusseadmete (joonis 4.16) tööpõhimõte seisneb sisse või väljuva hüdrovedeliku voo parameetrite või hüdrosilindri kolvi effektiivse tööpinna muutmises.

Kolvi liikumise pidurdamiseks kasutatakse sageli silindrist väljuva hüdrovedeliku voo drosseleerimist või silindrisse suunatud hüdrovedeliku rõhu alandamist kolvikäigu lõpposas. Seda saab teha spetsiaalsete summutusseadmetega kolvi kuju, silindri survekambri kuju tema kaanepoolses osas ja drosselkanalite kasutamisega silindri kaanes.

1. 1.Kahepoolse kolvi ja lisa

rõhukambriga silindri kaanes

2. Drosselkanalitega silindri kaanes

3. Profileeritud lisa kolbide ja

rõhukambritega

4. Bypassklappidega summuti

Joonis 4.16. Kolvi pidurduskiiruse summutid

Lõppkiiruse reguleerimisvõimalusega pidurdusseadme ehitus.

1. Hüdrosilindri kolb

2. Kooniline summutushülss

3. Silindri kaas

4. Silindri rõhukamber

5. Ühenduskanal

6. Drossel

7. Drosseli reguleerimisklapp

8. Lukustusmutter

9. Vastuklapp

10. Õhutuskruvi

Joonis 4.17 Pidurdusseadme ehitus

Hüdrosilindri (joonis 4.17) kolb (1) kinnitatakse kolvisääre külge keermestatud välimise väikese koonuselisusega summutushülsiga (2). Käigu lõppasendisse jõudmisel sulgeb kooniline hülss sujuvalt silindrikaanes (3) oleva ava rõhukambri (4) ja väljavoolu vahel. Edasi on hüdrovedelikul võimalik väljuda ainult kaanes oleva kanali (5) ja drosseli (6) kaudu. Drosselit läbivat vooluhulka on võimalik reguleerida klapiga (7). Vooluhulga vähenemisega läbi drosseli väheneb kolvi lõppkiirus st. suureneb summutusefekt.

Kolvisääre liikumise algstaadiumis on vedelikul võimalus vabalt liikuda läbi vastuklapi (9) tagasi rõhukambrisse, käigu demfereerimise ajal vasturõhu tõttu rõhukambris vastuklapp sulgub. Vastuklappi on võimalik kasutada ka süsteemi õhutamiseks läbi õhutuskkruvi (10) .

Kaasaegse kõrgel rõhul töötava firma Bosch Group hüdrosilindri ehitus.

12. Ankurpoldi mutter

13. Kolvi juhtrõngas

14.1. Kolvi tihendusrõngas (T)

14.2. Kolvitihendusrõngas (A)

15. Tolmu ja poritihend

16. Kolvisääre tihend

17. Kolvikaane rõngastihend

18. Tugirõngas

19. Juhtpuksi rõngastihend

20. Õhutamisvõimalusega vastuklapp

21. Drossel

1. Silindri esikaas

2. Silindri tagakaas

3. Kolvisäär

4. Silindrihülss

5. Silindri kinnitusäärik

6. Kolvisääre juhtpuks

7. Kolb

8. Eesmine pidurduspuks

9. Tagumine pidurduspuks

10. Keermestatud puks

11. Ankurpoldid

Joonis 4.18 Firma Bosch Group hüdrosilinder

Hüdrosilindri kere (joonis 4.18), mis on ühendatud ühtseks tervikuks läbiulatuvate ankurpoltidega (11) moodustavad silindrihülss (4), esi- ja tagakaas (1 ja 2). Silindri kere kinnitatakse jäigalt seadme korpusele esikaane ääriku kaudu (5) kaudu. Kolvisääre juhtpuks (6) on keermestatud ääriku (5) sisse. Kolb (7) on varustatud kombineeritud (T ja A) tindusrõngastega. Silindril on kolvikäigu mõlemapoolne ujuvtüüpi tugipuksiga kolvi kiiruse pidurdushülsid (8 ja 9).

48. Jõusilindri koormamine.

Jõusilindri näitajateks, mis iseloomustab tema ekspluatatsioonilisi omadusi ja mille järgi võib teatmikest valida vajaliku hüdrosilindri, on tema:

• sisemine diameeter (D)

• kolvisääre diameeter (d)

• hüdrovedeliku töörõhk (p)

• kolvi käik (S)

• maksimaalne rõhujõud (F)

Hüdrosilindri võimalik maksimaalne rõhujõud (F) sõltub, mitte arvestades hõõrdekadusid hüdrovedeliku maksimaalsest töörõhust (p_max) ja kolvipõhja tööpindalast (A)

F = pA

Hüdrovedeliku töörõhu suurenemisega võime suurendada jõumomenti ja kiirust, kuid väheneb hüdrosilindri kasutegur, kuna suurenevad hõõrdejõud. Seepärast tuleb vedeliku rõhk valida optimaalne.

Kolvi maksimaalne käik on seotud kolvisäärele mõjuva maksimaalse lubatud paindega. Reeglina ei tohi kolvikäik (S) ületada 10. kordset silindri diameetrit

(S < 10D).

Hüdrosilindreid kasutatakse reeglina teljesuunaliste jõudude ülekandmiseks, mis ülekoormusel võib põhjustada kolvisääres lubatult suurema pikipainde. Kolvisääre vastupanu pikipaindele iseloomustab tema nõtkejäikus, mis sõltub mõjuva jõu suurusest, kolvivarre ristlõikepindalast, kolvivarre pikkusest ja kolvi ning silindri kinnitusskeemist (joonis 4.19), kus l – kinnituste vahekaugus.

Joonis 4.19. Erinevate kinnitusviisidega jõusilindri koormamine

Lubatud nõtkejäikusega piiratud koormus kolvisääre koormamisel teljesuunalise survejõuga (F) on arvutatav valemiga : F = K/S [N],

K – on piirkoormus , S – on varutegur ( S = 2,5…3,5)

K = π²×E×J/ s_k ² [N], kus

E – on kolvisääre materjali elastsusmoodul ( terasel E= 2,1×10⁶ N/cm²]

J – on kolvisääre ristlõike inertsmoment, (silindrilisele kehale J = 0,0491 d⁴)

S_k – on kolvisääre nõtkevaba pikkus

Hüdrosilindrite tootjad võivad anda oma tootekataloogides nomogrammid (joonis 4.20), mille abil saab määrata lubatud kolvi käigu pikkust sõltuvalt kolvivarrele rakendatud jõust, silindri

ja kolvisääre läbimõõdust.

Joonis 4.20 Jõusilindri koormamine tehase nomogrammi järgi

Hüdroajamite jõusilindrid peavad vastama järgmistele nõuetele:

• kolbide ja plunžerite liikumine peab toimuma ühtlase kiirusega kogu töökäigu jooksul

• kolvisäärele on lubatud ainult teljesuunaline jõud, nurga all mõjuvad jõud kulutavad kolvisääretihendeid, kolbe ja silindri tööpindu

• kõik ühenduskohad peavad kindlustama absoluutse tiheduse

• sisemised õli lekked ühest töökambrist teise peavad olema minimaalsed ja ei tohi ületada tehase poolt lubatud piirväärtust

• silindri- kolvigrupi detailid peavad olema valmistatud kulumis- ja korrossioonikindlast materjalist, töötlus kõrge karedusklassiga

• kasutatav hüdrovedelik peab vastama valmistaja tehase poolt ettenähtud füüsikalis –keemilistele omadustele , süsteemis peavad olema töökindlad mustuseeraldajad ja nõutava tihedusega filtrid