Hidraulisko urbjmašīnu galvenās tehnoloģijas: Trieciena amortizācija un augstas frekvences triecieni

Sitrekšņu absorbēšana un augstās frekvences darbība ir pretējas prasības — tās risina vieni un tie paši komponenti

Sitrekšņu absorbēšana un augstās frekvences ietekme šķiet kā pretēji inženierijas mērķi. Sitrekšņu absorbēšana nozīmē enerģijas pārvades caur sistēmu mīkstināšanu — virsotņu slāpēšanu, svārstību dempingu, ārējās konstrukcijas izolāciju no sitiena šūnas. Augstās frekvences ietekme nozīmē pretējo: pistona ciklēšanu pēc iespējas ātrāk, kas prasa komponentus, kuri reaģē uzreiz, saspiežas un atjaunojas bez histērēzes un neizslāpē hidraulisko signālu, kas nosaka katras gājiena laiku. Tas, kāpēc modernie hidrauliskie triecieniekārtas vienlaicīgi nodrošina abus šos efektus, ir tāpēc, ka komponenti, kas veic sitrekšņu absorbēšanas darbu — akumulatora membrāna, poliuretāna amortizācijas starplikas, vārsta sviru blīves — ir novietoti robežvirsmās, kur tie absorbē konkrētās enerģijas virsotnes, kas jāslāpē, nekavējot hidrauliskos vadības signālus, kas nosaka sitienus minūtē (BPM).

Akumulatora diafragma ir skaidrākais šīs precīzās novietošanas piemērs. Diafragma atrodas starp slāpekļa uzpildi un hidraulisko eļļu akumulatorā. Tās uzdevums augšvirzienā ir spiediena uzkrāšana, saspiežot slāpekli; tās uzdevums lejvirzienā ir šīs uzkrātās enerģijas atbrīvošana cilindra darba gaitā, pievienojot papildu plūsmas ieguldījumu nesējam. Abās gaitās tā arī absorbē hidrauliskā spiediena straujo paaugstināšanos, kas rodas tieši plūsmas virziena maiņas brīdī — šo straujo paaugstināšanos, kura, ja tā netiktu samazināta, sasniegtu nesēja sūkni un galvenos blīvējumus un paātrinātu to nodilumu. Diafragma, kas cieš noplūdi, sacietē vai zaudē elastību ekspluatācijas temperatūrā, ne tikai samazina trieciena enerģiju par 15–25 %. Tā pilnībā noņem spiediena straujās paaugstināšanās amortizāciju, un nesēja sūknis sāk piedzīvot katru perkusiju kā tiešu triecienu slodzi.

Poliuretāna amortizācijas uzglabātāji darbojas citā saskarnē: starp trieciena šūnu un ārējo korpusu, kā arī starp ārējo korpusu un nesēja montāžas kronšteinu. Tie vispār nesadarbojas ar hidraulisko vadības kontūru. To uzdevums ir tikai strukturāls — novērst vibrāciju, kas rodas starp pistoni un āmuru, lai tā nepienāktu līdz korpusa šuvēm, caurboltiem un manipulatora ass savienojumiem. Inženierijas uzdevums ir izvēlēties tādu polimēra cietību, kas absorbē vibrāciju maksimumu, bet vienlaikus nekompresējas tik daudz ilgstošas nospiešanas spiediena ietekmē, lai uzglabātājs nepieskartos galam un neradītu metāla kontaktu. Nandzinā HOVOO un HOUFU piegādā PU amortizācijas materiālus lietojumorientētās cietības pakāpēs, kas pielāgotas nesēja klasei un ekspluatācijas režīmam — šis aspekts parasti netiek piedāvāts vispārīgo PU amortizācijas uzglabātāju piegādātājiem aizstājuma detaļu tirgū ar dokumentētu specifikāciju.

Trīs galvenās tehnoloģijas — mehānisms, blīvējuma/materiāla prasības, diagnostikas piezīme

Tabula attēlo katru tehnoloģiju tās fizisko mehānismu, konkrēto blīvējuma vai materiāla prasību, kas nosaka, vai tā darbojas pareizi, un diagnostikas kļūdu, kas rodas, kad komponents iznīkst pakāpeniski, nevis pēkšņi.

Kāpēc blīvējuma savienojuma klase nosaka praktisko BPM augšējo robežu

Teorētisko maksimālo BPM hidrauliskajam triecējam nosaka vārsta darbības laika konstrukcija un transportlīdzekļa plūsmas jauda. Praktisko BPM, ko ierīce uztur tūkstošiem ekspluatācijas stundu, nosaka blīvējuma savienojuma nodilums vārsta svirā. Pie 1200 BPM vārsta blīvējums veic vairāk nekā 72 miljonus ciklu stundā. Standarta NBR blīvējumi, kas paredzēti rūpnieciskām hidrauliskām lietojumprogrammām, šajā ciklēšanas ātrumā kompaktajos augstas frekvences modeļos attīstās apļveida izturības rievas 200–400 ekspluatācijas stundu laikā. Rieva neizraisa nekavējoties blīvējuma atteici. Tā veido mikrocaurplūdes ceļu, kas ievada mainīgumu hidrauliskajā signālā, kurš regulē vārsta darbības laiku — un BPM samazinās par 50–150 BPM nākamajās 200 ekspluatācijas stundās, pirms operatoram tas kļūst pamanāms.

HOVOO PTFE kompozītās blīves un HOUFU augstas cikliskuma NBR varianti risina šo problēmu, izmantojot dažādus mehānismus. PTFE kompozītā blīve balstās uz zemu dinamisko berzi — blīve nodilst lēni, jo berzes izraisītā temperatūra vārpstas virsmā paliek zem materiāla izturības sliekšņa pat 1400 BPM ātrumā. HOUFU augstas cikliskuma NBR izmanto modificētu sastāva formulējumu ar augstāku krustsaitīšanās blīvumu, kas novērš izturības plaisu veidošanos, kuru standarta NBR piedzīvo augstas cikliskuma frekvencē. Abas pieejas pagarina praktisko ekspluatācijas intervālu, pirms BPM nobīde kļūst mērāma — no 200–400 stundām standarta NBR gadījumā līdz 600–900 stundām lietojumam specifiskās blīvēm. Šis pagarinājums nav produkta apgalvojums; tas ir starpība starp blīvju komplekta nomaiņu katrās 500 ekspluatācijas stundās un katrās 1000 ekspluatācijas stundās kompaktās klases triecienbāzēs, kas darbojas augstas frekvences demolicijas lietojumos.

Platāks princips ir tāds, ka triecienu absorbēšana un augstas frekvences veiktspēja tiek sasniegta ne tikai ar strukturālo dizainu — tās saglabājas visu vienības ekspluatācijas laiku, balstoties uz blīvējumu un savienojuma materiālu nodiluma ātrumu katrā kritiskajā savienojumā. Labi izstrādāts akumulators ar standarta NBR membrānu, kas sacietē pēc 800 darbības stundām, nodrošina triecienu absorbēšanu 800 stundas un pēc tam to aptur. Labi izstrādāts akumulators ar HOVOO FKM membrānu, kas saglabā nominālo elastīgumu līdz 1500 darbības stundām, nodrošina triecienu absorbēšanu līdz 1500 stundām. Dizains ir vienāds. Tehnoloģijas ekspluatācijas laiks ir noteikts pēc komponenta materiāla specifikācijas, nevis pēc mehāniskās arhitektūras.