Principiul de funcționare al cilindrului de basculare, tipuri și aplicații

O benă încărcată poate cântări câteva tone. Cum poate un dispozitiv hidraulic să-l ridice fără probleme și în siguranță? Răspunsul se află în cilindrul de basculare.

Acest articol explică cum funcționează, ce tipuri sunt disponibile și unde sunt utilizate. De asemenea, veți învăța cum să selectați și să întrețineți cilindrul potrivit.

Ce este un cilindru de basculare?

Funcția sa principală

O cilindrul de basculare este un actuator hidraulic utilizat pentru ridicarea sau înclinarea unui corp mobil. Este instalat în mod obișnuit pe basculante, remorci basculante, remorci agricole, vehicule pentru deșeuri și echipamente de descărcare industrială.

Când cilindrul se extinde, împinge în sus partea din față sau inferioară a corpului. O balama posterioară sau laterală acționează ca pivot. Corpul se rotește apoi până când materialul liber poate aluneca în afara gravitației.

Spre deosebire de un suport structural, cilindrul ar trebui să creeze doar forță de ridicare. Șasiul, subcadru, balamalele și suporturile de siguranță trebuie să suporte sarcini structurale atunci când este necesar. Alinierea slabă sau încărcarea laterală poate deteriora treptele cilindrilor, garniturile și punctele de montare. e Sistem hidraulic

Cilindrul de basculare este doar o parte a sistemului de ridicare. Un aranjament tipic include o pompă hidraulică, rezervor de ulei, supapă de control, furtunuri, fitinguri, priză de putere și comenzi de funcționare.

Pompa mută uleiul din rezervor. Supapa de control direcționează acest ulei în sau în afara cilindrului. Priza de putere poate transfera puterea motorului către pompă pe un sistem bazat pe camion.

Toate componentele trebuie să funcționeze la niveluri de presiune și debit compatibile. Un cilindru mare conectat la o pompă subdimensionată se poate mișca prea încet. O pompă care furnizează un debit excesiv poate cauza mișcări bruște, căldură sau control slab al descărcarii.

O cilindrul tipic de basculare conține un butoi, trepte mobile sau tijă de piston, garnituri, inele de ghidare, ștergătoare, orificii de ulei, capace de capăt și conexiuni de montare. Modelele telescopice conțin mai multe tuburi imbricate care se extind unul după altul.

Garniturile păstrează uleiul sub presiune în interiorul cilindrului. Ștergătoarele ajută la prevenirea pătrunderii noroiului, prafului și resturilor. Elementele de ghidare mențin etapele în mișcare centrate în timpul extinderii.

Suprafețele exterioare au nevoie și de protecție împotriva uzurii și coroziunii. Suprafețele dure și netede reduc deteriorarea etanșării și susțin o mișcare fiabilă în condiții de lucru solicitante.

 

Cum funcționează un cilindru de basculare?

Puterea hidraulică începe de la pompă

Ciclul de ridicare începe atunci când operatorul activează controlul de basculare. Priza de putere a vehiculului sau o altă sursă de putere antrenează pompa hidraulică.

Pompa nu ridică direct corpul. Acesta creează un flux de ulei prin circuitul hidraulic. Presiunea crește atunci când sarcina rezistă acestui flux.

Forța disponibilă a cilindrului depinde în principal de presiunea hidraulică și de suprafața efectivă din interiorul cilindrului. O suprafață efectivă mai mare poate crea o forță mai mare la aceeași presiune. Cu toate acestea, dimensiunile mai mari afectează și cererea de ulei, greutatea, spațiul de instalare și viteza de operare.

Uleiul sub presiune intră în cilindru

Pompa extrage ulei hidraulic din rezervor și îl trimite prin supapa de control. Când supapa intră în poziția de ridicare, uleiul curge prin furtun și în cilindru.

Presiunea actioneaza asupra zonei interne de lucru. Această presiune creează o forță spre exterior, determinând extinderea cilindrului. Pe măsură ce începe extensia, corpul de basculare începe să se rotească în jurul balamalei sale.

Cilindrul se confruntă cu cea mai mare provocare aproape de începutul liftului. În acest moment, caroseria este aproape orizontală, iar pârghia mecanică poate fi nefavorabilă. Cilindrul trebuie să depășească greutatea corpului, sarcina utilă, frecarea și rezistența create de distribuția neuniformă a materialului.

Etapele telescopice creează o cursă lungă

Multe sisteme de basculare folosesc cilindri telescopici în loc de cilindri standard cu o singură treaptă. Câteva trepte tubulare se potrivesc una în cealaltă când sunt retrase. Acest lucru creează o lungime închisă compactă.

În timpul funcționării, etapele se extind în succesiune. Etapa mai mare începe de obicei să se miște înainte de etapele mai mici. Pe măsură ce o etapă își atinge limita, presiunea acționează asupra următoarei etape.

Această structură oferă o cursă lungă fără a necesita un cilindru atâta timp cât distanța complet extinsă. Este valoros pentru camioane și remorci unde spațiul disponibil pe șasiu este limitat.

Numai extensia cilindrului nu determină unghiul final de basculare. Rezultatul depinde de lungimea cursei, poziția de montare, locația balamalei, lungimea corpului, designul suportului și unghiul cilindrului.

Pe măsură ce cilindrul se extinde, centrul de greutate al corpului se mișcă. Sistemul trebuie să rămână stabil pe toată durata acestei mișcări. Terenul neuniform, o sarcină blocată sau materialul concentrat pe o parte pot crește riscul de răsturnare.

Un unghi mai mare poate îmbunătăți descărcarea materialelor lipicioase sau dense. Cu toate acestea, proiectanții trebuie să echilibreze performanța de descărcare cu stabilitatea vehiculului, cursa cilindrului, spațiul liber al șasiului și condițiile locului.

Sfat: Confirmați unghiul de basculare necesar folosind geometria completă a corpului, nu numai cursa cilindrului.

Cilindrul se retrage după descărcare

Multe sisteme de basculantă folosesc un cilindru cu acțiune simplă. Presiunea hidraulică ridică corpul, în timp ce gravitația îl coboară. Când supapa intră în poziția inferioară, uleiul curge înapoi din cilindru în rezervor.

Operatorul trebuie să coboare treptat corpul. Coborârea bruscă creează sarcini de impact asupra șasiului, suporturilor, balamalelor și circuitului hidraulic.

Unele aplicații folosesc cilindri cu dublă acțiune. Aceste sisteme aplică presiune hidraulică atât în ​​timpul extinderii, cât și al retragerii. Ele oferă un control mai mare atunci când gravitația nu poate întoarce mecanismul sau când echipamentul trebuie să funcționeze în unghiuri diferite.

 

Principalele tipuri de cilindri de basculare

Cilindri telescopici frontali

Un cilindru telescopic frontal este instalat lângă partea din față a corpului basculant. Baza sa se conectează la șasiu sau subcadru, în timp ce capătul său superior se conectează la caroserie.

Această poziție permite cilindrului să ridice direct secțiunea frontală. Este adesea selectat pentru autobasculante cu sarcini medii și grele, caroserii lungi, sarcini utile mari și aplicații care necesită un unghi mare de basculare.

Principalul său avantaj este o cursă lungă de ridicare dintr-un pachet compact retras. De asemenea, poate oferi o forță de ridicare inițială puternică atunci când este potrivită corect cu geometria vehiculului.

Cilindrii frontali sunt utilizați în medii solicitante, cum ar fi construcții, minerit, manipularea oțelului și operațiuni portuare.

Un cilindru sub caroserie este instalat sub corpul basculant. Adesea funcționează printr-o structură de ridicare de tip suport, leagăn sau foarfecă.

Acest aranjament ține cilindrul departe de peretele frontal al corpului. Poate suporta un aspect al vehiculului compact și se poate potrivi cu echipamentele de basculare ușoare sau medii.

Cilindrii de sub caroserie sunt folosiți pe scară largă pentru bascularea convențională din spate. Anumite configurații pot suporta și bascularea laterală. Stilurile de montare disponibile pot include conexiuni cu ochi și bile, în funcție de structura echipamentului.

Un cilindru de basculare cu acțiune simplă folosește presiunea hidraulică într-o singură direcție. Presiunea uleiului extinde cilindrul, în timp ce gravitația sau o sarcină externă îl returnează.

Acest design necesită mai puține conexiuni hidraulice. Este obișnuit la basculante deoarece greutatea corpului împinge în mod natural cilindrul înapoi după descărcare.

Sistemele cu acțiune simplă pot fi simple și eficiente. Cu toate acestea, viteza de scădere necesită încă un control adecvat al supapei. Intrarea aerului, uleiul contaminat, garniturile deteriorate sau fluxul de retur restricționat pot provoca smucituri sau retragere lentă.

Cilindri cu dublă acțiune

Un cilindru cu dublă acțiune are presiune hidraulică disponibilă atât pentru extensie, cât și pentru retragere. În mod normal, utilizează două porturi de lucru.

Acest design oferă o mișcare activă în ambele direcții. Este util atunci când mecanismul nu se poate baza pe gravitație sau când este necesară o forță de tragere controlată.

Circuitele cu dublă acțiune necesită furtunuri suplimentare și funcții de supapă. Ele pot necesita, de asemenea, un control mai atent al fluxului, deoarece zona efectivă de lucru diferă între părțile de extensie și de retragere.

 

Cilindrii de basculare față și sub caroserie

Instalare și spațiu disponibil

Cea mai bună poziție a cilindrului depinde de structura vehiculului. Un cilindru frontal necesită suficient spațiu între șasiu și partea din față a caroseriei. Structura de montare trebuie să transfere forța fără a răsuci corpul sau cadrul.

Un cilindru sub caroserie folosește spațiul de sub caroserie. Se poate potrivi vehiculelor compacte sau modelelor în care peretele frontal trebuie să rămână liber. Cu toate acestea, componentele șasiului, osiile, traversele și garda la sol pot limita instalarea.

Nici designul nu este automat mai bun. Alegerea corectă depinde de aspectul vehiculului, sarcina așteptată, direcția de basculare, unghiul necesar și mediul de lucru.

Comparație de performanță

Cum să alegi între ei

Alegeți un design frontal atunci când echipamentul necesită o cursă lungă, ridicare directă sau un unghi mare de descărcare. Este adesea practic pentru corpuri lungi și sarcini utile solicitante.

Alegeți un design sub caroserie atunci când spațiul de instalare lângă partea din față a caroseriei este limitat. De asemenea, se poate potrivi vehiculelor mai mici și amenajărilor specializate de basculare din spate sau lateral.

Decizia finală ar trebui să urmeze un calcul ingineresc. Numai capacitatea de sarcină utilă nu arată forța reală a cilindrului. De asemenea, contează greutatea corpului, centrul de greutate, poziția balamalei, unghiul inițial al cilindrului și presiunea hidraulică.

 

Aplicații comune pentru cilindrii de basculare

Camioane basculante și vehicule de construcții

Basculantele folosesc cilindri basculanți pentru a descărca nisip, pământ, pietriș, piatră, deșeuri de demolare și alte materiale în vrac. Aceste vehicule lucrează adesea în noroi, praf, ploaie și temperaturi în schimbare.

Cilindrul trebuie să furnizeze o forță inițială mare și o extensie stabilă. Garniturile și suprafețele sale exterioare necesită, de asemenea, protecție împotriva particulelor abrazive și a umezelii.

Flotele de construcții efectuează adesea cicluri repetate de basculare. Prin urmare, cumpărătorii ar trebui să ia în considerare frecvența ciclului, temperatura uleiului, accesul la întreținere și riscurile de întrerupere, în loc să verifice numai capacitatea de încărcare.

Echipamente pentru minerit, oțel și port

Echipamentele miniere și de manipulare a materialelor pot transporta minereu dens, resturi, agregate sau materiale industriale. Aceste sarcini impun solicitări mari asupra cilindrului, suporturilor, pompei și șasiului.

Praful, șocul, vibrațiile și terenul neuniform pot crește și mai mult stresul. Materialele rezistente, etanșările fiabile, alinierea corectă și tratamentul adecvat al suprafeței devin importante în aceste medii.

Cilindrii telescopici frontali sunt selectați în mod obișnuit atunci când aplicația necesită extensie lungă și forță mare de ridicare. Cilindrul trebuie să rămână în continuare în limitele de presiune și de tracțiune nominale.

Remorci agricole

Remorcile agricole folosesc sisteme de basculare pentru a descărca cereale, îngrășăminte, furaje, siloz, sol și alte produse în vrac. Ele pot funcționa sezonier, dar totuși se confruntă cu umiditate, murdărie și depozitare în aer liber.

Un cilindru compact poate ajuta la păstrarea spațiului în remorcă. Operarea simplă și întreținerea ușoară sunt, de asemenea, valoroase atunci când echipamentul funcționează departe de o unitate de reparații.

Selecția ar trebui să reflecte materialul real. Solul umed poate aplica o sarcină diferită asupra sistemului decât cerealele uscate, chiar și atunci când volumul remorcii este neschimbat.

Deșeuri și echipamente industriale

Camioanele de gunoi folosesc cilindri hidraulici pentru funcțiile de basculare, ridicare, compactare sau descărcare. Platformele industriale le pot folosi pentru a înclina containerele, a ridica clapele sau pentru a descărca materiale prelucrate.

Unele dintre aceste aplicații necesită mișcare cu dublă acțiune. Alții au nevoie de suporturi speciale, puncte de conectare, poziții porturi sau viteze de operare controlate.

Calculați necesarul real de ridicare

Începeți cu sarcina utilă și greutatea corporală goală. Apoi identificați centrul de greutate pentru corpul încărcat. De asemenea, trebuie să cunoașteți poziția balamalei și punctele de montare a cilindrului.

Ridicarea inițială necesită în mod normal cea mai mare forță. O sarcină plasată prea departe poate crește cererea. Materialul blocat în interiorul corpului poate crea, de asemenea, o sarcină neuniformă sau neașteptată.

Utilizați calcule de inginerie sau software de selecție adecvat. Nu estimați capacitatea cilindrului din dimensiunea camionului, volumul patului sau instalarea unui concurent.

Potriviți alezajul, cursa, etapele și presiunea

Zona efectivă a cilindrului și presiunea sistemului determină forța disponibilă. Cursa și geometria de montare determină cât de departe se poate roti corpul.

Un cilindru telescopic poate folosi mai multe trepte pentru a atinge cursa necesară. Mai multe trepte pot oferi o prelungire mai lungă de la o lungime scurtă închisă, dar fiecare treaptă trebuie să aibă ghidare, etanșare și control de oprire adecvate.

Presiunea nominală a cilindrului trebuie să se potrivească cu setarea de descărcare a sistemului. Pompa trebuie să asigure un debit și un volum suficient de ulei pentru un timp de ridicare acceptabil.

 

Concluzie

Un cilindru de basculare asigură forța controlată pentru descărcarea eficientă a materialului. Tipul corect, cursa, presiunea, montarea și întreținerea îmbunătățesc siguranța și durata de viață. Shandong junfu hydraulic technology Co.,Ltd. furnizează cilindri pentru partea din față, sub caroserie și cilindri personalizați alături de componente complete ale sistemului de basculare. Gama sa integrată de produse îi ajută pe clienți să potrivească performanța cilindrului cu aspectul real al vehiculului și condițiile de funcționare.

 

Întrebări frecvente

Î: Ce face un cilindru de basculare?

R: Un cilindru de basculare ridică un corp mobil, astfel încât materialul în vrac să se poată descărca prin gravitație.

Î: Cum funcționează un cilindru de basculare?

R: Cilindrul de basculare transformă uleiul hidraulic presurizat în forță de ridicare liniară controlată.

Î: De ce să folosiți un cilindru telescopic de basculare?

R: Oferă o cursă lungă de la o lungime compactă retrasă.

Î: Ce tip costă mai mult?

R: Prețul depinde de dimensiune, etape, presiune, materiale, montaj și personalizare.

Î: Este partea frontală mai bună decât partea de jos a caroseriei?

R: Nici unul nu este întotdeauna mai bun. Selecția depinde de sarcină, geometrie, spațiu și direcția de răsturnare.

Î: De ce un cilindru de basculare se mișcă încet?

R: Cauzele comune includ ulei scăzut, uzura pompei, restricții, scurgeri sau încărcare excesivă.