Når to eller flere hydrauliske cylindre bevæger sig sammen på en mobil maskine, kan små forskelle i lækage, belastning, slangevolumen og cylinderforskydning gradvist bringe dem ud af position.
En omfasecylinder korrigerer denne akkumulerede fejl. Disse cylindre er almindelige imobile hydrauliske systemerder forbinder flere cylindre i serie og har brug for, at de vender gentagne gange tilbage til den samme relative position. Typiske anvendelser omfatter landbrugsredskaber, foldeudstyr, løfterammer og lastbil-monterede systemer.
I modsætning til en konventionel cylinder har en omfasecylinder normalt en intern bypass-passage eller rille nær den ene ende af sin slaglængde. Når stemplet når det punkt, passerer olie rundt om det og fortsætter til næste cylinder. Enhver cylinder, der halter, kan derefter afslutte sit slag, hvilket bringer sættet tilbage i fase.
Sådan fungerer en omfasecylinder
En omfasecylinder hjælper en gruppe af serieforbundne-cylindre med at genoprette deres positionsforhold på et defineret punkt i driftscyklussen. Dette arrangement kaldes ofte et master-og-slavecylindersystem.
Under normal forlængelse kommer olien ind i hætten på hovedcylinderen. Olie, der forskydes fra masterens stangende, strømmer derefter ind i hætteenden af slavecylinderen.
Den grundlæggende strømningsvej er:
Pumpe → Hovedcylinderhætteende → Hovedcylinderstangende → Slavecylinderhætteende → Slavecylinderstangsende → Retur
Cylindrene er dimensioneret således, at volumenet, der forlader hovedcylinderen, svarer nøje til det volumen, som slaven har brug for. Når volumenerne matcher, kører begge cylindre med omtrent samme hastighed.
Perfekt synkronisering varer ikke i det uendelige. Intern lækage, indespærret luft, slidte tætninger, ulige belastninger, temperaturændringer og fremstillingstolerancer kan langsomt ændre cylindrenes relative positioner.
Ved fuld udstrækning passerer hovedstemplet eller blotlægger dets indvendige omfaseringsrille. Olie kan så omgå stemplet og strømme nedstrøms, hvilket gør det muligt for en efterslæbende slavecylinder at fuldføre sit slag. Slavens bypass åbner, når dens stempel når den tilsvarende omfaseposition.
Cross Manufacturing beskriver sine DR- og DCR-cylindre som volumetrisk matchede seriecylindre, der resynkroniseres gennem en intern bypass ved slutningen af slaget. Prince specificerer også matchede master-og-slave-refasesystemer til dette formål.
Hvorfor cylindre skal omfases
Overvej et sammenklappeligt landbrugsredskab med tre løftecylindre. Efter gentagne cyklusser:
Cylinder 1 når fuld udstrækning.
Cylinder 2 stopper 0,25 kort sagt.
Cylinder 3 stopper kort sagt 0,5.
Rammen forbliver muligvis ikke længere i vater. Med omfasecylindre flytter operatøren kredsløbet til dets udpegede omfaseposition og bibeholder hydraulisk flow længe nok til, at de to bagende cylindre kan indhente det.
En manual til Landoll landbrugsudstyr bemærker, at seriecylindre kan blive omkring 1/4 til 1/2 ude af fase. Dens procedure kræver, at den hydrauliske funktion holdes ved slutningen af kørsel i 30 til 60 sekunder, mens kredsløbet renser og omfaser. Den timing gælder for det specifikke udstyr og er ikke en universel indstilling.
De fleste mobile omfasesystemer brugerdobbelt-virkende hydrauliske cylindrefordi hydraulisk tryk styrer både ud- og tilbagetrækning. Nogle ældre landbrugsløftesystemer bruger enkeltvirkende-arrangementer, men deres VVS- og nulstillingsadfærd afhænger i højere grad af tyngdekraften, ekstern belastning og maskinens design.
Ansøgninger og fælles omfaseordninger
Omfasningscylindre anvendes, hvor flere løftepunkter periodisk skal vende tilbage til samme position. Almindelige applikationer omfatter:
Markkultivatorer
Diskharver
Plantemaskiner og såmaskiner
Sammenklappelige landbrugsredskaber
Værktøjsløftesystemer
Lastbil-monteret udstyr
Tarp og afdækningsmekanismer
Materiale-håndteringsplatforme
Løfterammer med flere-sektioner
Landbrugscylindre er et almindeligt eksempel, fordi et bredt redskab kan have en midterramme og flere vinger, der skal opretholde en ensartet arbejdshøjde.
Almindelige systemkonfigurationer
Omfasesystemer er en kategori blandt flerehydrauliske cylindertyper og design.
Interne-bypass-omfasningscylindre bruger en rille, port eller passage nær slutningen af bevægelsen. Dette er et af de mest almindelige arrangementer.
Master-og-slavesystemer forbinder to eller flere cylindre i serie. Stang-endens forskydning af den ene cylinder forsyner hætteenden af den næste.
Dybde-omfasningscylindre kombinerer synkronisering med et justerbart arbejdsslag. Cross DCR cylindre giver for eksempel hydraulisk dybdekontrol og bruges som hovedcylinder i et omfasekredsløb.
Nogle systemer bruger også kontraventiler, holdeventiler, flow-reguleringsventiler, elektroniske positionssensorer eller elektrohydrauliske kontroller.
Genindfasning sammenlignet med kontinuerlig synkronisering
Synkronisering er kravet om, at flere cylindre skal bevæge sig sammen. Genindfasning er den metode, der bruges til at korrigere akkumulerede positionsfejl periodisk, normalt ved en defineret slutning-af-slagtilstand.
Et omfasekredsløb kan give god praktisk synkronisering, men det måler og korrigerer ikke hver cylinderposition kontinuerligt gennem hele slaget.
Anvendelser, der kræver ekstremt præcis positionering, kan kræve:
Elektroniske positionssensorer
Proportionalventiler med lukket-sløjfe
Strømningsdelere
Servo kontrol
Mekanisk kobling
For landbrugsredskaber, der kan rette små fejl, når mekanismen når slutningen af kørsel, er hydraulisk omfasering ofte en enklere og billigere løsning.
Cylinderstørrelse, timing og flow
Tilslutning af flere cylindre af samme størrelse i serie skaber ikke et korrekt afstemt omfasesystem. De fortrængte oliemængder skal passe fra den ene cylinder til den næste.
For en konventionel dobbelt-virkende hovedcylinder:
Hovedstang-sideområde=Hovedstempelområde - Stangområde
Olie, der udledes fra dette ringformede område, driver hætteenden af den følgende cylinder. For cylindre med samme slaglængde og lignende kørehastigheder:
Slavestempelområde ≈ Master ringformet område
eller:
A₂ ≈ A₁ - Arod
Eksempel på størrelse af master-og-slave
Antag, at hovedcylinderen har:
Boring: 4,00 in
Stangdiameter: 1.375 tommer
Slag: 8 tommer
Master stempel område:
A = π × 4² ÷ 4
En=12.57 in²
Stang område:
Arod=π × 1,375² ÷ 4
Arod ≈ 1,48 in²
Master ringformet område:
12.57 - 1.48=11.08 in²
Den omtrentlige ækvivalente slaveboring er:
Boring=√(4 × 11,08 ÷ π)
Boring ≈ 3,76 tommer
Dette er tæt på en 3,75-tommers slaveboring, hvilket forklarer, hvorfor et rephasing-sæt ofte bruger gradvist mindre boringer. Det komplette cylindersæt bør konstrueres sammen i stedet for at samles fra ikke-relaterede udskiftningscylindre.
Påkrævet hydraulisk flow
For hovedcylinderen:
Q = A × L ÷ t
hvor:
Q er volumenstrøm.
A er stempelareal.
L er slagtilfælde.
t er den nødvendige rejsetid.
Brug af 4-tommers cylinderen ovenfor med en 8-tommers slaglængde fuldført på 5 sekunder:
Cylindervolumen=12.57 × 8=100.56 in³
Påkrævet flow=100.56 ÷ 5=20.11 i³/sek
Fordi:
1 US gallon=231 in³
det nødvendige pumpeflow er:
20,11 × 60 ÷ 231 ≈ 5,2 GPM
Pumpen skal derfor levere ca. 5,2 GPM før systemtab, hvis masteren skal gennemføre slaget på 5 sekunder.
Omfase passagestørrelse
Flow gennem en begrænsning kan tilnærmes ved:
Q=Cd × A × √(2ΔP ÷ ρ)
Flow afhænger af åbningsarealet, væskedensitet, udledningskoefficient og trykforskel. Denne ligning alene er ikke grundlag for at bore eller forstørre en intern omfasepassage i marken.
En overdimensioneret bypass kan reducere positioneringsnøjagtigheden eller tillade olie at omgå, når den ikke burde. En underdimensioneret passage kan gøre omfasecyklussen for langsom. Brug cylinderproducentens specificerede bypassgeometri og flowgrænser.
Oliens viskositet ændres også med temperaturen. Et system, der omfaser normalt efter opvarmning, kan fungere langsommere under en koldstart.
Der er ingen universel acceptabel omfase-tidstolerance. Optag en normal cyklus-tidsbasislinje for maskinen, og undersøg betydningsfulde ændringer i timingen mellem cylinderne.
Installation, VVS og sikkerhed
Omfasecylindre er afhængige af forudsigelig olieforskydning fra den ene cylinder til den næste, så korrekt VVS er afgørende.
Et typisk to-cylindret kredsløb er:
Kontrolventil → Hovedhætteport → Hovedstangport → Slavehætteport → Slavestangsport → Kontrolventil
Følg producentens hydraulikskema. Portens placering kan ikke identificeres pålideligt ud fra cylinderens udseende alene.
VVS-tjek
Understøt slangerne korrekt og undgå unødvendige begrænsninger. Check:
Slangestørrelse
Bøjningsradius
Slidpunkter
Bøjede slanger
Forkerte lynkoblinger
Begrænsede beslag
Port orientering
Indespærret luft
Forkert master-og-slave-vvs
Mobilt hydraulisk udstyr i USA bruger almindeligvis SAE O-ring boss og 37-graders flare forbindelser. SAE J514-1 dækker 37-graders udspændte hydrauliske fittings, mens SAE J1926 adresserer O-ringforseglede porte med tomme gevind. Bekræft den faktiske portspecifikation i stedet for at kalde hver flarefitting "JIC".
Den hydrauliske cylindermonteringstype skal også passe til lastbanen og maskinens bevægelse. Forkert geometri kan medføre sidebelastning, binding og ujævnt slid, selv når de hydrauliske volumener er tilpasset.
Sikker serviceprocedure
Før du afmonterer en slange eller fjerner en cylinder:
Parker maskinen på stabilt underlag.
Sænk tilbehør, når det er muligt.
Mekanisk understøtte enhver hævet struktur.
Sluk for den hydrauliske strømkilde.
Isoler lagret energi.
Aflast det indespærrede tryk i henhold til maskinens procedure.
Anvend den påkrævede lockout-, tagout- eller energikontrolprocedure-.
Bekræft, at lasten ikke kan bevæge sig, før du løsner en hydraulisk forbindelse.
Bær egnede øjne, hænder og andet beskyttelsesudstyr.
Søg aldrig efter en hydraulisk lækage med hånden.
OSHA 29 CFR 1910.147 sætter farlige-energikontrolkrav til service i den generelle industri. Forordningen udelukker bygge- og landbrugsbeskæftigelse fra den specifikke standard, så mobil-udstyrsteknikere skal følge OSHA-kravene, der gælder for deres branche, samt udstyrsproducentens procedure.
Fejlfinding af et omfasecylindersystem
| Symptom | Mulig årsag | Tjek først |
|---|---|---|
| Genindfasning er langsom | Begrænset bypass, lavt pumpeflow eller kold olie | Flowhastighed og olietemperatur |
| Slavecylinder stopper kort | Luft, forkert cylinderstørrelse eller intern lækage | Omfaseprocedure og cylinderdimensioner |
| Cylindre glider gentagne gange fra hinanden | Slidte pakninger eller volumen uoverensstemmelse | Intern lækage og master-og-slavestørrelse |
| Bevægelse er ryk | Luft eller begrænset VVS | Rens kredsløbet og inspicér slangerne |
| Systemet overophedes | Overdreven bypass eller begrænsning | Trykfald og forlænget-afslutning af-slagoperation |
| En cylinder bevæger sig hurtigere | Forkert boring og stangkombination | Matchende-cylinderspecifikationer |
| Cylinderen vil ikke omfase | Blokeret bypass-passage eller forkert cylinder | Varenummer og bypass-funktion |
Brug en konsekvent diagnostisk sekvens:
Bekræft cylinderens varenumre → Inspicer VVS → Skylleluft → Mål flow → Mål tryk → Kør omfasecyklussen → Kontroller intern lækage → Inspicér bypass og tætninger
Nyttige tryk-teststeder omfatter pumpeudløbet, hoveddækslets-endeforsyning, mellem-cylinderledningen og returledningen.
Når inspektionen når stemplet, tætningerne, cylinderen eller stangen, skal du sammenligne målene og tilstanden med de tilgængeligehydrauliske cylinderdele. Undlad at offentliggøre eller anvende et universelt monteringsmoment. Det korrekte drejningsmoment afhænger af fittingstype, gevindstørrelse, materiale og producentens specifikation.
Krav til udskiftning og eftermontering
Udskiftning af en omfasecylinder kræver mere information end boring og slaglængde. Før du bestiller, skal du kontrollere:
Master eller slave position
Borings diameter
Stang diameter
Slagtilfælde
Tilbagetrukket pin-til-pinlængde
Forlænget længde
Monteringsstil
Pin diameter
Port størrelse
Havneplacering
Arbejdspres
Omfase retning
Antal cylindre i serien
Eksisterende cylinder varenummer
Ændring af en cylinders boring eller stangdiameter ændrer det forskydningsforhold, der er tilgængeligt for hver cylinder nedstrøms. Brug en kompletmålevejledning til hydraulisk cylindernår det originale varenummer eller tegning ikke er tilgængelig.
Eksempler på aktuelle produktfamilier
Krydslister DR- og DCR-koblings-omfaseringscylindre. DR-modeller bruger en intern automatisk omfasemekanisme, mens DCR-modeller tilføjer hydraulisk dybdekontrol. Udgivne DR-specifikationer inkluderer et arbejdstryk på 2.500 psi og en maksimal stødklassificering på 4.000 psi.
Prince tilbyder en Series Rephase Line med del-nummerformater såsom PMS-AM-2550A. Disse matchede master-og-slavesystemer bruger SAE-porte. Prince angiver et maksimalt seriekredsløbstryk på 3.000 psi for denne familie.
Baileys Chief TCR Rephasing-linje er et andet eksempel på det amerikanske-marked. Dens dobbelt-virkende master-og-slave-cylindre er vurderet til 3.000 psi.
Disse eksempler viser, hvorfor en almindelig cylinder med en lignende boring og slaglængde stadig kan forhindre systemet i at omfase korrekt.
Eftermontering af en ældre maskine
En ældre maskine kan eftermonteres, men hele kredsløbet skal evalueres:
Eksisterende pumpe og ventil → Systemtryk → Påkrævet kraft → Masterforskydning → Slaveforskydning → Monteringer → Slanger → Portstandarder → Omfaseposition
Tilføjelse af en bypass-cylinder alene vil ikke nødvendigvis konvertere et parallelt kredsløb til et fungerende omfasesystem. En eftermontering kan kræve et matchet sæt specialtilpassede industrielle hydrauliske cylindre sammen med passende VVS, ventiler og monteringsgeometri.
Nyttige ressourcer, der kan downloades
En OEM, distributør eller cylinderleverandør kan understøtte en teknisk forespørgsel med:
Regnemaskine til omfasning af cylinderstørrelse
Regneark, der matcher master-og-slave
Hydraulisk kredsløbsdiagram pdf
Tjekliste for cylindermåling
CAD monteringsskabelon
Tjekliste til fejlfinding
Formular for anmodning om udskiftning af-cylindre
Felt eksempel
Landoll dokumenterer landbrugsserier-cylindersystemer, hvor cylindere kan blive cirka 1/4 til 1/2 i forskellige positioner. Producenten anbefaler gentagen fuld-slagcykling og en afslutning-af-slag for at rense luften og genoprette fasen.
Målte maskindata bør understøtte enhver påstand om forbedringer i cyklustid, nedetid, tætningslevetid, pålidelighed eller driftsomkostninger. En vilkårlig markedsføringsprocent viser ikke, hvordan systemet fungerer i tjeneste.
Valg af en ny omfasecylinder
For en udskiftning eller eftermontering skal du klargøre det eksisterende cylinderdelsnummer, boring, stangdiameter, slaglængde, stift-til-mål, portoplysninger, systemtryk og maskinanvendelse. Inkluder cylindertegningen eller hydraulikskemaet, når en sådan er tilgængelig.
Engineering review kan dække:
Master-og-slaves størrelse
Omfasning af cylindertilpasning
Port og fitting konfiguration
Erstatningsdel kryds-reference
Tilpasset cylinder tilbud
Hydraulisk skematisk gennemgang
Indsend oplysningerne via cylinderforespørgselsformularen. Hvis du har brug for at diskutere ansøgningen, før du sender tegninger,kontakt os.
På en amerikansk-salgsside skal du offentliggøre et bekræftet lokalt telefonnummer, åbningstider, teknisk responstid og tilgængelig lager- eller tilpasset leveringstid ved siden af tilbudsanmodningen. Giv ikke et responstidsløfte, som serviceteamet ikke kan opfylde konsekvent.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er en omfasecylinder, og hvornår er det nødvendigt?
En omfasecylinder bringer periodisk flere serieforbundne-cylindre tilbage til deres korrekte relative positioner. Den bruges på landbrugsredskaber, løfterammer og andet mobilt udstyr, hvor små positionsfejl kan akkumuleres over gentagne cyklusser.
Hvordan fungerer en omfasecylinder?
Olie forskudt fra en cylinder forsyner den næste cylinder i serien. Nær den angivne ende af slagtilfældet tillader en intern rille eller passage olie at omgå stemplet, så en efterslæbende cylinder kan fuldføre sin vandring.
Hvordan beregner jeg det nødvendige flow og cylinderstørrelse?
Beregn master-cylinderflow fra stempelareal, slaglængde og påkrævet rejsetid:
Q = A × L ÷ t
I et serieomfasekredsløb skal du matche stang-sideforskydningen af opstrømscylinderen med hættens-endeforskydning af nedstrømscylinderen.
Hvilke ventiler er nødvendige?
Kredsløbet afhænger af maskinen. Et grundlæggende system kan bruge en retningsreguleringsventil og korrekt afstemte omfasecylindre. Andre applikationer kan også have brug for holdeventiler, dybde-reguleringsventiler, flowreguleringer eller belastnings-reguleringsventiler. Følg hydraulikskemaet fra cylinder- og udstyrsproducenterne.
Hvad er de mest almindelige omfasesystemfejl?
Almindelige fejl omfatter indespærret luft, en blokeret omfasepassage, slidte stempeltætninger, en forkert udskiftningscylinder, lavt hydraulisk flow, begrænsede slanger, overdreven intern lækage og forkert master-og-vvs.
Hvor ofte skal omfasningscylindre efterses eller ombygges?
Der er ikke noget universelt genopbygningsinterval. Følg udstyrsproducentens vedligeholdelsesplan og overvej driftscyklus, forurening, lækage, stangtilstand, cyklusantal og driftsmiljø. Hold applikations-specifikke tætningssæt og kritiske slanger tilgængelige, når nedetiden er dyr.
Kan omfasecylindre eftermonteres på ældre maskiner?
Ja, men kompatibiliteten skal kontrolleres på systemniveau. Bekræft boring, stangdiameter, slaglængde, forskydningsforhold, monteringsdimensioner, portorientering, arbejdstryk, tilgængeligt pumpeflow, ventiler og slangeføring, før du modificerer det originale kredsløb.