Construiești un despicător puternic de lemne, o presă de atelier sau modernizezi brațul unui încărcător. Cumperi un cilindru hidraulic masiv care, conform tabelului, are o forță de împingere de 10 tone. Pornești pompa, cilindrul se extinde, întâlnește un nod tare în lemn și brusc... tija cromată groasă de 40 mm se îndoaie sub formă de arc ca o banană moale.
Suni vânzătorul plângându-te că oțelul a fost de „plastilină”, dar reclamația este respinsă. De ce a cedat un cilindru puternic la prima muncă grea?
Experții BRhydraulic explică fenomenul de flambaj, dezvăluie de ce cilindrii urăsc forțele laterale și arată cum să montezi corect un cilindru pentru a servi ani de zile.
1. Inamicul invizibil: Forțele laterale (Radiale)
Cel mai mare mit în hidraulică este credința că cilindrul hidrauliceste un element portant (structural).
Cilindrul este proiectat exclusiv pentru a funcționa în linie dreaptă (împingere și tragere de-a lungul axei sale). Tija cromată a pistonului este incredibil de rezistentă la compresiune și tracțiune, dar este extrem de sensibilă la îndoirea laterală.
Dacă brațul mașinii tale (de ex. la un excavator sau încărcător) are joc la bolțuri, este sudat strâmb sau sarcina apasă sub un unghi ușor, generezi așa-numitele forțe laterale. Tija începe să lucreze ca o rangă prinsă în tubul cilindrului. În cel mai bun caz, vei distruge garniturile frontale ale presgarniturii și cilindrul va începe să curgă. În cel mai rău caz – tija se va îndoi iremediabil.
2. Montarea rigidă vs. Rulmenții oscilanți
O altă greșeală clasică în construcția de mașini este montarea cilindrului „rigid” folosind găuri obișnuite forate în metal (sau sudarea sa permanentă pe cadru).
În timpul lucrului sub sarcină mare, orice cadru de oțel al mașinii, chiar și cel mai masiv, „lucrează” minim (se îndoaie și se tensionează). Dacă cilindrul este montat rigid, aceste tensiuni din cadru se transferă direct pe tijă.
-
Soluția: Alege întotdeauna cilindri dotați cu urechi cu rulmenți oscilanți (sferici). Este un „măr” de oțel în urechea cilindrului, care îi permite să se încline ușor în lateral (de obicei cu câteva grade) în timpul extinderii. Datorită acestui fapt, rulmentul absoarbe micro-deformările cadrului mașinii, iar tija cilindrului rămâne mereu perfect în axă, protejând-o de rupere.
3. Fenomenul de flambaj (Cursă prea lungă și subțire)
Din legile fizicii (așa-numita formulă a lui Euler) rezultă o regulă simplă: cu cât elementul împins este mai lung și mai subțire, cu atât este mai ușor de rupt.
Dacă construiești o mașină cu o cursă foarte lungă (de ex. cilindrul trebuie să se extindă la 1000 mm), nu poți cumpăra un model cu o tijă subțire (de ex. de 25 mm sau 30 mm grosime), chiar dacă forța teoretică de împingere a pistonului (rezultată din presiune) este suficientă. La extensia maximă, tija subțire își va pierde rigiditatea și pur și simplu se va „rupe” sub propria presiune, căutând o ieșire pentru energie.
-
Regula de aur: Pentru curse lungi (peste 500 mm) și lucrări de împingere sub sarcină mare (de ex. prese, despicătoare, basculante), alege mereu cilindri cu tijă îngroșată (de ex. 40 mm, 50 mm sau mai mult). O astfel de rezervă de grosime a oțelului garantează stabilitatea geometrică în poziția extremă.
Rezumat
O tijă îndoită nu este un defect de material, este un semnal că mașina necesită îmbunătățiri structurale. Reține: cilindrul trebuie doar să împingă și să tragă, iar ghidarea sarcinii trebuie realizată de un cadru al mașinii susținut corespunzător de rulmenți! Dacă îți construiești sau îți repari echipamentul și nu ești sigur ce cilindru va rezista sarcinilor planificate – consultă-te cu experții BRhydraulic. Te vom ajuta să alegi un cilindru cu rulmenți oscilanți potriviți și cu o grosime a tijei care nu te va dezamăgi niciodată!
