Kabanata 8: Mga Check Valve, Accumulator, at Hydraulic Cylinder

CHECK VALVE

Pagkakabuo ng Check Valve

Ang isang check valve ay binubuo pangunahin ng katawan ng valve na may mga pasukan at labasan, at isang gumagalaw na bahagi na hinihila ng spring. Ang gumagalaw na bahagi ay maaaring isang disc, plate, o poppet — sa mga hydraulic system, karaniwang isang bola o poppet seat.

Paano gumagana ang isang check valve

Ang likido ay maaari lamang dumaloy sa isang check valve sa isang direksyon lamang — ang direksyon ng libreng daloy. Kapag tumataas ang presyon ng sistema sa inlet port nang sapat upang talunin ang lakas ng spring na nagpapababa sa poppet, ang poppet ay inuusod palayo sa kanyang seat at dumadaloy ang likido. Ito ang direksyon ng libreng daloy. Kapag subukan ng likido na bumalik mula sa outlet port, ang poppet ay inuusod pabalik sa kanyang seat, pinipigilan ang daloy at binablock ang balik na daloy.

Figure 8-1 Check valve. Ang poppet na may spring ay umuupo sa kanyang seat kapag ang daloy ay bumabalik, na ganap na binablock ang balik na daloy. Ang check valve ay katumbas ng hydraulic na one-way street.

Mga aplikasyon ng check valve sa mga circuit

Ang check valve ay may parehong direksyonal at pressure control na mga tungkulin — ito ay nagpapahintulot lamang ng daloy sa isang direksyon. Sa mga hydraulic system, karaniwang ginagamit ang mga check valve bilang bypass valves, na nagpapahintulot sa daloy na palampasin ang isang komponent. Halimbawa, ang isang check valve na nakakonekta nang parallel sa isang flow control valve ay nagpapahintulot sa balik na daloy na palampasin ang flow control.

Ang mga check valve ay maaari ring hiwalayin ang isang sangay o bahagi ng isang sistema. Halimbawa, sa isang accumulator: ang check valve ay nagpipigil sa accumulator na maglabas muli sa pamamagitan ng relief valve o hydraulic pump.

Ang isang check valve ay karaniwang isang device na may mababang leakage; sa katunayan, maaari itong idisenyo upang ganap na walang leakage. Ang isang check valve ay kayang pigilan ang isang load nang halos walang hanggan. Gayunpaman, tandaan na ang isang check valve ay isang one-way valve — upang palabasin ang load, ang gumagalaw na bahagi ay kailangang pilitin na umalis sa kanyang seat. Ito ay nangangailangan ng isang espesyal na uri ng check valve na tinatawag na pilot-operated check valve.

Larawan 8-2 Tatlong karaniwang gamit ng mga check valve sa mga hydraulic circuit: bypass palibot sa isang flow control, paghihiwalay ng isang accumulator, at spring-loaded pressure threshold.

Pagpigil sa isang nakasuspends na load

Ang karamihan sa mga hidraulikong komponenteng may uri na spool ay may ilang daloy na panloob na bypass — ito ay hindi nangangahulugan ng mababang kalidad, dahil ang karamihan sa ganitong daloy na bypass ay talagang idinisenyo upang lubrikan ang komponente. Gayunpaman, kung ang isang sistema ay nangangailangan ng silindro na maghawak ng beban nang nakasuspensiyon nang walang pag-creep, ang leakage ay naging problema. Sa sitwasyong ito, dapat gamitin ang isang check valve na may kakayahang mag-seal.

Pilot-Operated Check Valve

Ang isang pilot-operated check valve ay nagpapahintulot ng malayang daloy sa isang direksyon; kapag ang pilot pressure ay pumipilit sa gumagalaw na bahagi na umalis sa kanyang seat, ang reverse flow ay maaari ring dumaloy.

Konstruksyon

Katulad ng isang karaniwang check valve, ang isang pilot-operated check valve ay may valve body na may inlet at outlet ports, isang poppet (gumagalaw na bahagi) na pinapresuhan ng spring laban sa isang seat. Dagdag pa rito, direktang kabaligtaran ng seat, ang poppet ay may push rod at isang pilot piston na pinapresuhan ng soft spring. Ang pilot pressure mula sa pilot port ay kumikilos sa piston. Ang spring cavity sa loob ng piston ay may drain port.

Paano ito gumagana

Ang isang pilot-operated check valve ay nagpapahintulot ng libreng daloy mula sa inlet patungo sa outlet sa parehong paraan tulad ng isang karaniwang check valve. Ang daloy na sumisubok pumasok mula sa outlet ay pinipilit isara ang poppet, kaya binabara ang daanan. Kapag may sapat na pilot pressure na kumikilos sa pilot piston, ang piston ay gumagalaw at nangunguna sa check poppet, na inaangat ito mula sa kanyang seat. Hanggang sa ang puwersa sa pilot piston ay sapat pa, ang daloy ay maaaring dumaloy mula sa outlet patungo sa inlet.

Figura 8-3: Pilot-operated check valve. Nang walang pilot pressure, ito ay gumagana tulad ng isang karaniwang check valve (libreng daloy sa isang direksyon lamang). Kapag may aplikadong pilot pressure, pinapayagan din ang reverse flow — na nagpapahintulot sa pagbaba ng load.

Aplikasyon sa Sirkuito

Ang paggamit ng isang pilot-operated check valve upang isara ang daloy mula sa B-port ng cylinder ay nagpapanatili ng suspended ang load hanggang sa ang mga seal ng cylinder ay epektibo, nang walang leakage sa mga linya, sa cylinder, o sa check valve. Upang ibaba ang load, ilagay lamang ang pilot pressure mula sa linya A papasok sa control piston.

Ang pilot pressure para sa pilot-operated check valve ay kinukuha mula sa working line ng hydraulic cylinder — hanggang kailan man ang presyon sa linya A ay sapat na mataas, bukas ang check valve. Kapag inaangat ang load, dumaan nang madali ang langis sa loob ng check valve dahil iyon ang direksyon ng libreng daloy.

Sa ilang sitwasyon, kailangang i-lock ang mga load na nakakabit sa piston rod ng cylinder upang manatiling di-galaw. Para makamit ito, maaaring i-install ang isang pilot-operated check valve sa bawat working line ng cylinder — ang mga pilot-operated check valve ay sumasara sa daloy na lumalabas mula sa cylinder. Hanggang kailan man epektibo ang mga seal ng cylinder at walang anumang leakage saanman, panatilihin ang load sa posisyon nito.

Akumulador na Hidrauliko

Ang accumulator ay nag-iimbak ng hydraulic pressure. Ang hydraulic pressure na ito ay potensyal na enerhiya na maaaring i-convert sa working energy (daloy at presyon).

Mga uri ng accumulator

Ang mga accumulator ay maaaring hatiin sa mga uri na naka-load sa pamamagitan ng grabidad, naka-load sa pamamagitan ng pako, at mga uri na may likido/gas. Ang pagkakaiba nila ay nasa paraan kung paano pinapanatili ng accumulator ang gumagana na puwersa sa imbakan ng langis.

Accumulator na naka-load sa pamamagitan ng grabidad

Ang accumulator na naka-load sa pamamagitan ng grabidad ay gumagamit ng timbang ng isang mabigat na bagay na kumikilos sa isang piston o plunger upang panatilihin ang gumagana na puwersa sa imbakan ng langis. Ang timbang ay maaaring gawa sa anumang mabigat na materyal — bakal, kongkreto, o kahit tubig. Ang mga accumulator na naka-load sa pamamagitan ng grabidad ay karaniwang napakalaki, minsan ay naglalaman ng daan-daang galon. Sila ay nagpapagana ng maraming hydraulic system nang sabay-sabay at ginagamit sa mga rolling mill at sentral na hydraulic system.

Ang nais na katangian ng accumulator na naka-load sa pamamagitan ng grabidad ay ang kakayahang mag-imbak ng langis sa isang relatibong pare-parehong presyon — kahit ang lalagyan ay puno o halos walang laman, ang imbakan ng presyon ay praktikal na hindi nagbabago. Ito ay dahil ang puwersa na kumikilos sa langis ay ang grabidad (timbang), na pare-pareho — anuman ang dami ng langis sa accumulator, ang puwersa na inaaplay ay pareho.

Ang isang hindi nais na katangian ng mga accumulator na binabalanse ng gravitasyon ay ang paglikha ng shock. Kapag biglang hininto ang isang gravity-loaded accumulator habang may mabilis na daloy ng output, ang inertia ng mabigat na timbang ay nagdudulot ng malalaking pressure spikes sa sistema. Maaari itong magdulot ng mga sira sa mga tubo at fitting, at maaari ring magdulot ng metal fatigue na humahantong sa maagang pagkabigo ng mga komponent.

Figura 8-6 Gravity-loaded accumulator. Ang pare-parehong timbang ay nagbibigay ng pare-parehong presyon nang walang pakialam sa dami ng langis. Ginagamit sa malalaking industrial na sistema tulad ng hydraulics ng steel mill.

Spring-loaded accumulator

Ang isang accumulator na may pinalalakas na tagilid ay gumagamit ng isang tagilid na kumikilos sa isang piston upang panatilihin ang puwersa sa nakaimbak na langis. Ang mga accumulator na may pinalalakas na tagilid ay karaniwang mas maliit kaysa sa mga uri na nakabase sa grabidad, at kaya'y kayang mag-imbak ng ilang galon lamang. Karaniwan itong nagpapatakbo ng isang hiwalay na hydraulic system at kadalasan ay gumagana sa mababang presyon. Kapag pumasok ang presyon ng langis sa accumulator na may pinalalakas na tagilid, ang presyon ng nakaimbak na langis ay nakadepende sa sukat ng pag-compress ng tagilid. Kapag gumalaw ang piston pataas at pinigilan ang tagilid ng 10 pulgada (25.4 cm), ang nakaimbak na presyon ay mas mataas kaysa kapag ang tagilid ay pinigilan ng 4 pulgada (10.2 cm).

Upang maiwasan ang pag-akumulsa ng lumalabas na langis sa loob ng silid ng pako, ang silid ng pako ay may butas na panlinis kung saan maaaring umagos ang lumalabas na langis. Ang mga accumulator na may pako na naka-spring ay hindi dapat i-drain nang panlabas patungo sa reservoir, dahil ito ay magdudulot ng pagbuo ng puti o foam sa langis. Kung ang dulo ng tubo ng panlinis ay nasa itaas o sa ilalim ng antas ng likido sa reservoir, ang accumulator ay laging magbubuo ng foam habang gumagana — kapag ang accumulator ay mabilis na naglalabas ng daloy, ang langis sa itaas ng piston ay hindi kayang sundin ang galaw ng piston, kaya nagkakaroon ng bahagyang vacuum sa loob ng silid ng pako, na nagdudulot ng paghiwalay ng hangin mula sa langis. Kapag ang accumulator ay muling binubuhos, ang piston ay gumagalaw pataas, na pinipilit ang langis na may hangin pabalik sa reservoir. Ang mga bubble ng hangin sa reservoir ay hindi nais, kaya ang mga accumulator na may pako na naka-spring ay karaniwang hindi inilalabas nang panlabas ang kanilang drainage.

Para sa mga accumulator na may pako na naka-spring at may panlabas na butas na panlinis sa loob ng silid ng pako, kailangan agad na pansinin kung ang seal ng piston ay nasira. Kung hindi agad na-repair, maaaring kailanganin ang isang malawakang paglilinis.

Figura 8-7. Akumulador na may pait na pinalalakas ng tagilirang pait. Ang puwersa ng pait — at kaya naman ang nakaimbak na presyon — ay tumataas habang gumagalaw pataas ang piston. Ginagamit sa maliit at mababang presyong sistema.

Akumulador na likido/gas

Ang akumulador na likido/gas ang pinakakaraniwang ginagamit na uri sa mga pang-industriyang hidraulikong sistema. Gumagamit ito ng nakapipigil na gas upang panatilihin ang gumagana ng puwersa sa nakaimbak na langis.

Ang mga akumulador na likido/gas ay nahahati sa tatlong uri — piston, diafragma, at bladder — batay sa aparato na ginagamit upang hiwalayin ang gas mula sa langis.

Tagapag-impok ng uri ng piston

Ang isang accumulator na may uri ng piston ay binubuo ng isang silindro at isang gumagalaw na piston na may mga elastikong sealing ring. Ang itaas na bahagi ng espasyo ng piston ay puno ng compressed na gas. Kapag ang langis ay ipinasok sa loob ng silindro, ang gas ay kinokompress. Habang inilalabas ang langis mula sa accumulator, bumababa ang presyon ng gas. Kapag lahat na ang langis na nailabas, ang piston ay umaabot sa dulo ng kanyang stroke at sumasara sa outlet port, panatilihin ang gas sa loob ng accumulator.

Accumulator na may uri ng diaphragm

Ang accumulator na may uri ng diaphragm ay isang sphere na nabuo sa pamamagitan ng pagkakabit ng dalawang metal na hemisphere gamit ang mga bolt. Ang panloob na espasyo ay hinati ng isang sintetikong goma na diaphragm — ang itaas na chamber ay puno ng gas. Kapag pumasok ang pressurized na langis sa ibang chamber, ang gas ay kinokompress. Kapag lahat na ang langis na nailabas, ang diaphragm ay sumasara sa outlet port at panatilihin ang gas sa loob ng accumulator; ang diaphragm ay hindi pupush out nang lampas sa kanyang kapal.

Accumulator na may uri ng bladder

Ang accumulator na may uri ng bladder ay binubuo ng isang metal na shell at isang panloob na synthetic rubber na bladder. Ang bladder ay puno ng gas. Kapag pumasok ang langis sa shell, ang gas sa loob ng bladder ay kinokompress, at ang langis ay lumalabas mula sa shell. Kapag lahat na ng langis ay na-discharge, ang presyon ng gas ay sumisikat upang ipush ang bladder sa outlet port — ngunit kapag ang bladder ay nakakapag-contact sa seat valve sa outlet, ang langis sa loob ng shell ay awtomatikong nasiselyado.

Figure 8-8 Tatlong uri ng accumulator na may fluid/gas. Lahat ay gumagamit ng compressed nitrogen para imbakan ang hydraulic energy. Ang piston-type (nasa itaas), diaphragm-type (nasa gitna), at bladder-type (nasa ibaba) ay nagkakaiba sa paraan kung paano hinahati ang gas at langis.

Mga aplikasyon ng circuit ng accumulator

Ang mga accumulator ay maaaring magampanan ang ilang tungkulin sa mga hydraulic system: pagbibigay ng daloy, pagpapanatili ng presyon, at pag-absorb ng shock.

Pagbibigay ng daloy

Ang pagbibigay ng daloy ay isa sa mga gamit ng isang accumulator. Ang isang naka-charge na accumulator ay isang pinagkukunan ng potensyal na enerhiyang hydraulic. Kapag ang sistema ay nangangailangan ng mas malaking daloy kaysa sa kayang bigay ng pump, ang enerhiyang nakaimbak sa accumulator ay maaaring gamitin upang makabuo ng daloy ng sistema. Halimbawa, kung ang isang makina ay dinisenyo nang gayon na ang aktwal na oras ng paggawa ay napakabrief sa loob ng kanyang duty cycle, ang isang maliit na displacement na pump ay maaaring mag-charge sa accumulator sa loob ng ilang panahon. Kapag gumagana ang makina, ang directional valve ay lumilipat sa work position at agad na ino-output ng accumulator ang pressurized na langis patungo sa actuator ayon sa kinakailangan. Ang paraan ng paggamit ng accumulator kasama ang maliit na pump na ito ay nag-iimbak ng peak power — sa ibang salita, pinalalitan nito ang malaking daloy/power ng isang malaking pump/motor sa loob ng maikling panahon gamit ang isang maliit na pump/motor na may average na output sa loob ng mas mahabang panahon.

Pananatili ng presyon

Maaaring gamitin ang mga accumulator upang panatilihin ang presyon. Kapag ang pump/motor ay nag-o-output ng daloy patungo sa iba pang bahagi ng sistema, ang isang accumulator ay maaaring panatilihin ang presyon sa isang sangay ng circuit.

Kapag kailangan ng sistema na bumalik ang clamp cylinder A, dapat panatilihin ang presyon ng clamp cylinder B. Habang gumagalaw ang directional valve A, mabilis na bumababa ang presyon sa hydraulic pump at sa mga linya ng cylinder A, samantalang pinapanatili ang presyon sa cylinder B ng accumulator, na may sapat na nakaimbak na langis na may presyon upang kompensahin ang leakage sa mga linya ng cylinder B.

Sa iba pang aplikasyon, isang working cylinder na malapit sa furnace ay nakakaranas ng mataas na temperatura ng kapaligiran na nagdudulot ng thermal expansion ng langis. Ang accumulator ay sumusugod sa dagdag na dami at pinapanatili ang presyon sa isang relatibong pare-pareho na antas. Kung wala ang accumulator, ang pagtaas ng presyon sa mga linya ay hindi kontrolado at maaaring magdulot ng pagsabog sa bahagi ng komponent, tubo, o fitting.

Figure 8-10 Accumulator para sa pagpapanatili ng presyon. (Itaas) Pinapanatili ang presyon sa isang sangay ng circuit habang ang pump ay naglilingkod sa isa pa. (Ibaba) Sumusugod sa mga pagbabago ng dami dahil sa thermal expansion ng langis malapit sa mga mapagkukunan ng init.

Sumusugod sa shock

Ang mga accumulator ng likido/gas ay maaari ring gamitin upang absorbohin ang shock sa sistema. Ang shock sa isang hydraulic na sistema ay maaaring dulot ng inertia ng isang load na nakakonekta sa isang cylinder o motor, o ng biglang pagpaputol ng daloy o mabilis na pagbabago ng direksyon ng valve, na lumilikha ng shock dahil sa inertia ng likido. Ang isang accumulator sa circuit ay maaaring absorbohin ang bahagi ng shock at maiwasan ang pagkalat nito sa buong sistema.

Ang mga panlabas na mekanikal na puwersa ay maaari ring lumikha ng hydraulic shock. Ang isang load na nakakonekta sa isang hydraulic cylinder na may tendensya na bumalik ay pumipilit sa piston na bumalik, na lumilikha ng hydraulic shock. Ang isang accumulator sa linya ng cylinder, kung tama ang charging nito, ay tumutulong na bawasan ang epekto ng shock. Kung mali ang charging nito, maaari itong magdulot ng sobrang presyon.

Isothermal at adiabatic na pagcha-charge

Dahil ang mga accumulator ng likido/gas ay gumagamit ng nakapipigil na gas upang itago ang presyon ng langis, ang mga katangian ng gas ay nakaaapekto sa pagganap ng accumulator. Kapag binabayaran ang isang fluid/gas accumulator, ang gas ay kinokompress at tumataas ang temperatura nito. Sa pare-parehong presyon, ang mainit na gas ay kumukuha ng mas maraming espasyo kaysa sa malamig na gas.

Ang isothermal na proseso ay naglalarawan sa estado ng operasyon ng accumulator kapag ang temperatura ng gas ay pinapanatili na pare-pareho. Habang binabayaran, ang isothermal na operasyon ay nangangahulugan na ang gas ay kinokompress nang sapat na mabagal upang ma-dissipate nang buo ang lahat ng init na nabuo dahil sa compression. Ang adiabatic na proseso ay naglalarawan sa estado ng operasyon ng accumulator kapag ang temperatura ng gas ay nagbabago. Habang binabayaran, ang adiabatic ay nangangahulugan na ang gas ay kinokompress nang napakabilis kaya't lahat ng init ay nananatili.

Para sa isang fluid/gas accumulator na binabayaran sa pare-parehong presyon, ang isothermal na proseso ay nag-iimbak ng mas maraming langis kaysa sa adiabatic na proseso.

Halimbawa sa numerikal: Ang isang piston accumulator ay may paunang gas pressure na 500 psi (34.48 bar) at temperatura na 70°F (21°C). Kung ito ay i-charge hanggang sa 1,000 psi (68.97 bar) gamit ang adiabatic process (mabilis), ang temperatura at presyon ay tumaas nang sabay-sabay. Sa 1,000 psi (68.97 bar), tumigil ang pagpasok ng langis; ang temperatura ay 150°F (65.6°C) at ang accumulator ay nag-iimbak ng 135 in³ (2,215.65 cm³) na langis. Kung i-charge naman ito nang isothermal (mabagal), ang temperatura ay nananatiling 70°F (21°C) sa buong proseso; sa 1,000 psi (68.97 bar), tumigil ang langis at ang accumulator ay nag-iimbak ng 150 in³ (2,458.5 cm³) na langis.

Figure 8-12: Isothermal vs adiabatic charging. Ang mabagal na (isothermal) charging ay nag-iimbak ng mas maraming langis kaysa sa mabilis na (adiabatic) charging sa parehong huling presyon, dahil nananatiling mas mababa ang temperatura at ang gas ay umaokupa ng mas kaunti pang espasyo.

Isothermal at adiabatic discharging

Sa panahon ng pag-alis ng langis, ang gas ay lumalawak at nagpapalamig. Sa parehong presyon, ang mas malamig na gas ay kumuha ng mas kaunti pang espasyo kaysa sa mas mainit na gas. Sa praktika, ang operasyon ng accumulator ay karaniwang adiabatic — hindi isothermal. Sa mga sumusunod na seksyon, ang pangunahing konsensya ay hindi kung gaano karaming langis ang maaaring iimbak ng accumulator, kundi kung gaano karaming langis ang ibinibigay nito bago bumaba ang presyon sa mas mababang antas, na lubhang nakaaapekto sa precharge pressure.

Precharge pressure

Kapag ang accumulator ay ganap na walang langis, ang presyon ng gas na ipinapasok sa fluid/gas accumulator ay ang precharge pressure. Ang presyon na ito ay lubhang nakaaapekto sa epektibong dami at sa kakayahang pumigil sa shock ng accumulator.

Epekto ng precharge pressure sa epektibong dami

Ang mga accumulator ng likido/gas na ginagamit upang makabuo ng daloy ng sistema o panatilihin ang presyon ay karaniwang gumagana sa pagitan ng pinakamataas at pinakamababang presyong pangtrabaho. Kapag ganap na napuno ng langis, ang accumulator ay umaabot sa pinakamataas na presyong pangtrabaho. Kapag kailangan, bumababa ang presyong pangtrabaho, at ang accumulator ay nagpapalabas ng langis hanggang sa mas mababang pinakamababang presyon. Ang dami ng langis na ipinapalabas ng accumulator sa pagitan ng pinakamataas at pinakamababang presyong pangtrabaho ang tinatawag na epektibong dami.

Naaapektuhan ng precharge pressure ang epektibong dami. Halimbawa: isang 231 in³ (3,786 cm³) na fluid/gas accumulator sa isang sistema ay gumagamit ng maliit na bomba upang punuan ang langis hanggang sa presyon ng sistema na 2,000 psi (137.9 bar). Upang magbigay ng daloy, pinapahintulutan ang presyon na bumaba hanggang sa 1,500 psi (103.4 bar). Ang napiling precharge pressure ang tumutukoy kung gaano kalaki ang langis na ibibigay ng accumulator sa sistema.

Mula sa talahanayan ng pagganap, ang isang accumulator na may kapasidad na 231 in³ (3,786 cm³) at precharge na 100 psi (6.89 bar) ay nakakaimbak ng 210 in³ (3,441.9 cm³) ng langis sa isothermal na pagkarga sa 1,000 psi (nangungunang limitasyon = mga halaga ng isothermal). Sa 1,500 psi (103.4 bar), ito ay nakakaimbak ng 202 in³ (3,310.8 cm³), na nagpapadala ng 8 in³ (131 cm³) sa pagitan ng dalawang presyon. Ang accumulator na ito na may mababang precharge ay nakakaimbak ng maraming langis ngunit nagpapadala ng napakaliit lamang.

Kapag pinataas ang precharge hanggang 1,000 psi (68.96 bar), ang accumulator ay nakakaimbak ng 93 in³ (1,524.3 cm³) sa 2,000 psi (137.9 bar) at 59.5 in³ (975 cm³) sa 1,500 psi (103.4 bar), na nagpapadala ng 33.5 in³ (594.1 cm³). Ang mas mataas na precharge ay nakakaimbak ng mas kaunti ng langis ngunit nagpapadala ng malaki ang halaga. Sa precharge na 1,400 psi (96.6 bar), ang imbakan ng langis ay minimum ngunit ang ipinapadalang langis ay maximum.

Figura 8-13 Talahanayan ng pagganap ng accumulator (kapasidad na 231 in³). Ang mas mataas na precharge pressure ay nagpapadala ng higit pang langis bawat siklo sa pagitan ng mga itinakdang limitasyon ng presyon, ngunit nakakaimbak ng mas kaunti na kabuuang langis. Pumili ng precharge batay sa kinakailangang epektibong dami, hindi sa kabuuang kapasidad.

Pagkontrol sa epektibong output ng bolyum

Ang epektibong output ng bolyum ng isang accumulator ay dapat kontrolin sa pamamagitan ng daloy. Para sa pagpapanatili ng presyon, ang kontroladong daloy ay tinutukoy batay sa mga leakage na kailangang kompensahin. Para sa mga accumulator na ginagamit upang magbigay ng langis na may presyon, kapag nagbabago ang posisyon ng directional valve sa downstream, masyadong mabilis ang epektibong output ng bolyum. Dahil dito, ang mga accumulator na ito ay karaniwang may mga flow control valve at bypass check valve sa kanilang inlet/outlet ports.

Kapag ginagamit ang isang fluid/gas accumulator bilang shock absorber, ang precharge nito ay karaniwang itinatakda nang kaunti lamang sa itaas ng maximum working pressure sa circuit (itinatakda nang humigit-kumulang 100 psi / 6.896 bar sa itaas ng maximum na setting ng relief valve). Kung ang maximum working pressure ay itinatakda ng relief valve, ang precharge ay maaaring itakda nang humigit-kumulang 100 psi sa itaas ng setting ng relief valve.

Epekto ng precharge sa shock absorption

Ang precharge pressure ng isang fluid/gas accumulator ay nakaaapekto sa kanyang kakayahang mag-absorb ng shock. Sa isang hydraulic system, ang shock ay dulot ng mga panlabas na mekanikal na puwersa sa isang cylinder o motor na nagdudulot ng mabilis na pagtaas ng presyon, o ng inertia ng fluid kapag biglang isinara ang isang hydraulic valve.

Ang accumulator ay maaaring mag-absorb ng bahagi ng shock-pressure oil na maaari nitong i-compress at i-transfer. Ang isang linya na may accumulator ay naging compressible sa itaas ng tiyak na presyon. Kung ang accumulator precharge ay sobrang mababa, ito ay naka-store na ng ilang oil bago dumating ang shock, kaya ito ay maaari lamang mag-absorb ng 4 in³ (65.6 cm³). Kung ang precharge ay 2,500 psi (172.4 bar) — sobrang mataas — ang presyon ay tumataas hanggang halos 2,800 psi (193 bar) bago mag-absorb ng 4 in³. Para sa mga shock absorber, ang precharge pressure ay napakahalaga.

Kawalan ng precharge pressure

Ang isang accumulator ng likido/gas ay binabagtas na may gas sa tamang precharge pressure nang isang beses lamang. Ibig sabihin, hindi maaaring panatilihin ang parehong precharge nang walang hanggan. Kapag gumagana ang accumulator, ang nakakompres na gas ay lumalabas sa gas valve — posibleng dahil sa pagkabigo ng gas valve o mahinang pag-seal, o isang problema sa pagkakasunod-sunod ng tapered valve core sa valve seat. Ang presyon ng gas ay bumababa rin nang unti-unti habang nagpapalabas ng langis ang bladder at diaphragm accumulators — karaniwang nangyayari ito nang biglaan, na nagdudulot sa sintetikong goma na materyal ng diaphragm na pumutok. Para sa piston accumulators, habang nagpapalabas ng langis, ang naka-charged na gas ay maaaring lumabas sa pamamagitan ng mga nasira o naka-wear na seal mula sa area ng piston. Ang unti-unting pagkawala ng precharge ay maaaring magpahiwatig ng isang piston-type accumulator na may ilang antas ng wear.

Pagsusuri ng precharge pressure

Ang tamang precharge pressure ay mahalaga para sa performance ng fluid/gas accumulator, kaya dapat itong suriin nang regular. Kailangan ang isang charging device na may pressure gauge upang suriin ang precharge pressure. Ang device ay binubuo pangunahin ng charging chuck, bleed valve, at pressure gauge.

Pamamaraan sa pagsusuri: i-discharge ang lahat ng langis mula sa accumulator, alisin ang protektibong cap (karaniwang nasa gas valve sa tuktok). Kapag ang chuck handle ay ganap na inilabas, siguraduhing sarado ang bleed valve. I-connect ang charging chuck sa gas valve ng accumulator, i-tighten ang wing nut ng chuck, at tiyaking maaasahan ang koneksyon sa gas valve. I-thread ang chuck screw upang ganap na ipindot ang core ng gas valve ng accumulator; basahin ang pressure sa gauge — ito ang precharge pressure ng accumulator.

Kung ang precharge ay tama, i-rotate ang handle ng chuck palabas upang isara ang gas valve ng accumulator, buksan ang bleed valve upang bawasan ang presyon ng charging device, luwagin ang wing nut ng chuck, alisin ang device mula sa accumulator, at i-reinstall ang protektibong takip ng gas valve.

Kung ang precharge ay sobrang mataas, buksan ang bleed valve upang palabasin ang labis na presyon. Kung kailangan dagdagan ang precharge, unahin muna ang paghila ng chuck handle upang isara ang accumulator gas valve, buksan ang bleed valve upang bawasan ang presyon ng charging device, pagkatapos ay isara ang bleed valve, i-connect ang charging device sa nitrogen cylinder. I-rotate ang chuck handle paitaas upang lubos na ipress ang core ng accumulator gas valve, buksan ang nitrogen cylinder valve upang payagan ang gas na pumasok nang dahan-dahan sa accumulator. Kapag ang gauge ay nagpapakita ng ninanais na presyon, isara ang gas valve. Kapag ang gauge ay nagpapakita na ang tamang precharge ay nakamit na, isara ang nitrogen cylinder valve, hilain ang chuck handle upang isara ang accumulator gas valve, buksan ang bleed valve, pagkatapos ay i-disconnect ang flexible charging tube at ang charging device.

Figura 8-15: Pag-check at pag-set ng accumulator precharge. (Itaas) Ang mga nasira o lumalangoy na piston seals ang sanhi ng unti-unting pagkawala ng precharge. (Ibababa) Standard na nitrogen charging kit — gamitin lamang ang tuyo na nitrogen, hindi kailanman ang compressed air.

Pagbaba ng presyon sa hydraulic pump sa isang accumulator circuit

Sa isang karaniwang hydraulic circuit na may accumulator, kapag ang accumulator ay puno na at walang bahagi ng sistema ang gumagana, ang daloy ng pump/motor ay dapat i-unload patungo sa reservoir sa pinakamababang posibleng presyon. Sa circuit na ipinapakita, isang dump valve ang ginagamit para sa pag-unload. Kapag ang accumulator ay napuno na hanggang sa setting ng dump valve, bukas ang dump valve at dinadala nito ang daloy ng pump patungo sa reservoir.

Karaniwan, ang ganitong uri ng pag-unload ay maaari lamang tumagal ng ilang segundo, dahil mayroon palaging ilang leakage sa downstream ng check valve. Ang accumulator ang kailangang kompensahin ang leakage na ito — unti-unting bumababa ang presyon — unti-unting isinasara ang dump valve — at unti-unting maliit na maliit ang bukas na daanan patungo sa reservoir, hanggang sa bumaba ang presyon ng accumulator sa ibaba ng presyon ng pagbukas ng valve. Habang isinasara ang valve, kailangan ng pump/motor na mag-apply ng higit pang kapangyarihan upang muling punuan ang accumulator hanggang sa setting ng dump valve.

Upang matiyak na ang bomba/motor ay ganap na walang kargang bago pa-recharge ang accumulator, maaaring gamitin ang isang pressure switch. Sa circuit, ang pressure switch ay nakikisensya sa presyon ng accumulator at nagpapadala ng isang elektrikal na switching signal sa isang itinakdang punto ng presyon. Ang elektrikal na signal ay pumupunta sa isang dalawang-direksyong solenoid valve na karaniwang sarado — ang solenoid valve na ito ay maaaring kontrolin ang isang pilot-operated relief valve upang i-unload ito. Kapag ang accumulator ay na-charge na sa itinakdang presyon ng pressure switch, ang relay ay nagpapadala ng signal sa solenoid valve upang i-unload ang relief valve at i-reroute ang daloy ng bomba/motor patungo sa reservoir sa pamamagitan ng relief valve.

Figura 8-16 Mga circuit para sa pag-unload ng accumulator. (Itaas) Simpleng dump valve — nag-u-unload patungo sa tank kapag ang accumulator ay umabot sa itinakdang presyon, ngunit may tendensiyang mag-cycle. (Ibababa) Pressure switch na may pilot relief valve — nag-aaseguro ng buong pag-unload at eksaktong kontrol sa pressure band.

Differential-pressure unloading valve

Pagkatapos mabuo ang accumulator, maaaring palitan ng differential-pressure unloading valve ang pressure switch at solenoid valve upang buksan ang relief valve at i-unload ang pump/motor. Ang differential-pressure unloading valve ay isang hydraulic valve na idinisenyo nang partikular para sa mga aplikasyon ng accumulator. Tulad ng pangalan nito, ginagamit ng valve na ito ang pressure differential upang i-unload ang pump/motor.

Konstruksyon

Ang differential-pressure unloading valve ay binubuo mula sa isang pilot-operated relief valve, isang check valve, at isang differential piston na nakakabit sa isang valve body. Ang valve body ay may tatlong port: pressure port, return port, at accumulator port.

Paano ito gumagana

Sa loob ng differential-pressure unloading valve, ang check valve at pilot-operated relief valve ay gumagana nang normal. Ang langis na inilalabas ng pump ay maaaring punan ang accumulator sa pamamagitan ng check valve. Ang differential piston ay nakaupo sa kabaligtaran ng pilot relief valve spool at maaaring gumalaw nang malaya sa loob ng kanyang bore. Ang dalawang dulo ng piston ay nakakaranas ng pantay na lugar ng presyon. Kapag pinupunan ang accumulator, halos pantay ang presyon sa magkabilang panig ng piston (na hindi isinasaalang-alang ang pressure drop sa pamamagitan ng check valve), kaya't hindi gumagalaw ang piston. Kapag sapat na ang presyon sa pilot valve spool, ang pilot spool ay tinutulak palabas sa kanyang seat — gaya ng alam na, ang ganitong paggalaw ng pilot ay maaaring limitahan ang presyon sa loob ng main valve spring cavity. Dahil ang main valve spring cavity at ang isang dulo ng differential piston ay may limitadong presyon, ang piston ay gumagalaw patungo sa pilot valve spool, na tinutulak ang pilot spool nang lubos palabas sa kanyang seat, na epektibong inaalis ang control pressure sa main spool spring cavity, na nag-uunload ng relief valve at ng pump/motor. Kasabay nito, sarado ang check valve upang hindi ma-discharge ang langis ng accumulator sa pamamagitan ng relief valve.

Ang area ng differential piston na nakalantad sa presyon ay 15% na mas malaki kaysa sa area ng pilot valve spool. Dahil ang puwersa = presyon × area, ang puwersa na panatilihing naka-off ang pilot spool mula sa kanyang seat ay 15% na mas malaki kaysa sa puwersa na itinataas ang pilot spool. Ibig sabihin, ang spring ay kailangang makakuha ng puwersa na higit sa 15% mula sa ibang lugar upang muling isara ang pilot spool — o ang presyon ng sistema ay kailangang bumaba ng 15% bago muling maisara ang pilot spool.

Ito ay nagpapaguarantiya na ang differential-pressure unloading valve ay panatilihin ang pump/motor sa estado ng walang kargang pagpapatakbo matapos punuin ang accumulator hanggang sa bumaba ang presyon ng isang tiyak na porsyento — karaniwang humigit-kumulang 15% ng setting ng pilot valve. Halimbawa, kung ang pilot valve ay naka-set sa 1,000 psi (69 bar), ang unloading ay nangyayari sa pagitan ng 1,000 psi (69 bar) at 850 psi (59 bar); kung ang pilot valve ay nasa 2,000 psi (138 bar), ang saklaw ng unloading ay mula 2,000 psi (138 bar) hanggang 1,700 psi (117 bar).

Hydraulic Cylinder — Detalyadong Konstruksyon at Operasyon

Sa anumang aplikasyon, upang gawin ang kapaki-pakinabang na gawa ang enerhiyang hidrauliko para sa trabaho, kailangang i-convert ito sa mekanikal na enerhiya. Ang mga silindro na hidrauliko ay nagco-convert ng enerhiyang hidrauliko sa linyar na mekanikal na galaw.

Konstruksyon ng silindro

Ang isang silindro na hidrauliko ay binubuo ng isang barrel, isang gumagalaw na piston na may mga flexible na sealing ring na nakakonekta sa isang piston rod, at dalawang end cap. Ang mga end cap ay maaaring may thread, flanged, drawn-over, o welded sa barrel. Sa industriya, ang mga silindro na hidrauliko ay karaniwang gumagamit ng bolted rod-end connections. Kapag gumagalaw ang piston rod, tinatawag itong piston rod seal kit o detachable guide ring na nagbibigay-daan at sumusuporta sa piston rod.

Ang dulo na may piston rod ay tinatawag na "rod end"; ang iba pang dulo na walang rod ay tinatawag na "blind end." Ang inlet at outlet ports ay matatagpuan sa rod-end at blind-end caps.

Seals

Para sa tamang pagpapatakbo, ang piston at ang piston rod guide seal ng hydraulic cylinder ay kailangang may mga maaasahang seal. Ang karaniwang ginagamit na mga seal sa mga piston ng hydraulic cylinder ay ang lip seals, cast iron piston rings, o mga single double-direction seal units. Ang mga materyales at komponente ng seal ay dapat ikumpirma na compatible sa working fluid at sa mga kondisyon ng operasyon.

Ang multi-layer seal ng piston rod ay isang epektibong uri ng piston rod seal, na binubuo ng isang pangunahing seal na may bibilugang panloob na sealing surface, isang wiper na patuloy na nakakontak sa ibabaw ng piston rod habang gumagana, at naglilinis ng working oil mula sa ibabaw ng piston rod. Ang pangalawang dust seal ay kinokolekta ang natitirang langis na iniwan ng pangunahing seal, at habang umuurong ang piston rod, tinatanggal nito ang anumang dayuhang bagay na nakadikit sa piston rod.

Drain ng seal cavity

Tulad ng nailarawan sa itaas, ang langis na nakapagkumpol sa loob ng kavidad sa pagitan ng pangunahing seal at dust seal ay maaaring bumalik sa loob ng cylinder bore habang nangyayari ang retraction stroke — ito ay normal. Gayunpaman, kung ang stroke ng cylinder ay lubhang mahaba (10 ft / 3.05 m o mas mahaba pa), ang langis na nakapagkumpol sa loob ng kavidad ng seal ay maaaring sapat upang lumagpas sa kapasidad ng piston rod seal. Sa ganitong sitwasyon at kapag may sobra-sobrang langis sa loob ng kavidad ng seal, dapat may external drain connection ang kavidad ng piston rod seal.

Figura 8-18 Mga detalye ng konstruksyon ng cylinder. Ang rod-end cap ay naglalaman ng piston rod seal assembly. Para sa mga cylinder na may mahabang stroke, idinagdag ang isang drain port upang maiwasan ang pag-overwhelm ng seal ng langis.

Hidraulikong shock

Kapag ang hidraulikong enerhiya ang nagpapagalaw sa piston ng cylinder patungo sa dulo ng stroke (dulo ng paggalaw ng cylinder), ang inertia ng langis ay nagiging shock — ang tinatawag na "hidraulikong shock." Kung sapat ang enerhiya, maaaring sirain ng shock na ito ang mga hidraulikong cylinder.

Cushion device

Upang protektahan ang mga hydraulic cylinder mula sa labis na pagkabagabag, maaaring i-install ang mga cushion device. Ang mga cushion device ay maaaring pabagalin ang piston ng cylinder malapit sa dulo ng stroke nito. Maaaring i-install ang mga cushion device sa alinman sa dalawang dulo o sa parehong dulo ng isang hydraulic cylinder.

Konstruksyon ng cushion device

Ang isang cushion device ay binubuo ng isang needle valve na nagkokontrol ng daloy at isang cushion spear na nakainstall sa blind end ng piston, at isang cushion sleeve sa piston rod. Ang mga device na ito ay gumagana bilang mga plug sa bawat dulo.

Paano gumagana ang cushion

Habang papalapit ang piston ng hydraulic cylinder sa dulo ng stroke nito, ang cushion spear o cushion sleeve ay nagbabara sa normal na outlet ng langis. Ito ay pumipilit sa langis na dumaloy lamang sa pamamagitan ng needle valve. Ang bahagi ng presyon ng langis sa setting ng relief valve ay lumalabas sa pamamagitan ng needle valve. Ang natitirang daloy sa pamamagitan ng needle valve ang nagtatakda ng rate ng pagpapabagal ng cylinder. Ang pag-aadjust ng needle valve ang nagtatakda ng rate ng pagpapabagal ng piston. Sa return stroke, ang daloy ay pumapasok sa cylinder sa pamamagitan ng isang solong check valve (hindi ipinakikita) upang palampasin ang needle valve, kaya hindi naaapektuhan ang bilis sa kabaligtaran.

Pagsasaayos ng Stroke

Minsan, ang haba ng stroke ng isang hydraulic cylinder ay kailangang limitahan ng panlabas na kontrol. Sa pamamagitan ng pag-install ng isang stop screw na maaaring i-screw in at out sa barrel, ang stroke ay maaaring i-pre-adjust. Ang anumang uri ng stroke adjuster ay kailangang i-verify batay sa mga kinakailangan para sa stopping force, collision, impact, at mga epekto sa dimensyon.

Figura 8-19 Mga cushion ng silindro, mga adjuster ng stroke, mga istilo ng pag-mount, at mga uri ng karga. Ang mga cushion ay nagpaprotekta sa silindro sa dulo ng stroke; ang istilo ng pag-mount ang nagtatakda kung gaano kahusay ang kakayahan ng silindro na harapin ang kanyang karga.

Mga istilo ng pag-mount ng hydraulic cylinder

Ang mga hydraulic cylinder ay may maraming istilo ng pag-mount, kabilang ang: mga flange, mga trunnion, mga side-lug mount, mga centerline screw, mga double lug ring, mga tie-rod, at mga weld mount. Ang mga center-lug mount o mga weld mount ay isang napakahusay na disenyo dahil ito ay nagbubunga ng pinakamababang misalignment sa operasyon ng silindro.

Galaw na mekanikal

Ang mga hydraulic cylinder ay maaaring i-convert ang hydraulic energy sa tuwid na linya o linear na galaw na mekanikal. Gayunpaman, dahil sa pagpipilian ng mga mekanikal na linkage, ang mga silindro ay maaari ring magbigay ng maraming iba't ibang uri ng galaw na mekanikal.

Mga uri ng karga

Ang mga hydraulic cylinder ay maaaring ilipat ang maraming iba't ibang uri ng karga sa iba't ibang aplikasyon. Sa pangkalahatan, ang mga kargang inuuspus ng piston rod ay tinatawag na push loads; ang mga kargang hinahatak ng piston rod ay tinatawag na pull loads.

Stop tube

Ang isang stop tube ay isang solidong metal na sleeve na nakakabit sa piston rod. Kapag ang piston rod ng isang cylinder na may mahabang stroke ay ganap na inilabas, ang stop tube ay naghihiwalay sa piston at sa guide sleeve ng isang tiyak na distansya. Ang piston rod guide sleeve ay isang bearing na sumusuporta sa piston rod habang gumagana ang cylinder. Ito ay idinisenyo upang makatanggap ng tiyak na load. Bukod sa pagiging isang shaft, ang piston rod guide sleeve ay isa ring punto ng load para sa piston rod. Sa mga cylinder na may mahabang stroke na konektado sa mga load, ang piston rod nang walang matibay na guide ay maaaring umiling o magbend sa guide sleeve kapag ganap na inilabas, na nagdudulot ng side load na sumisira sa piston rod guide sleeve.

Ang tungkulin ng stop tube ay hiwalayin ang piston at ang guide sleeve ng isang tiyak na distansya kapag ang piston rod ay ganap na inilabas, upang mabawasan ang load sa piston rod guide sleeve.

Mga uri ng cylinder

May maraming uri ng hydraulic cylinder. Nasa ibaba ang ilan sa mga karaniwang ginagamit na uri ng cylinder; ang mga ito ay lilitaw din sa ilang application circuit sa mga susunod na aralin.

• Silindro na may isang tangkay: ang silindro ay may tangkay ng piston na umaabot mula sa isang dulo lamang.
• Silindro na may dalawang tangkay: ang silindro ay may isang piston at tangkay ng piston na umaabot mula sa parehong dulo.
• Silindro na may dalawang direksyon ng pagpapagana: sa uri na ito, ang presyur ng hydraulic ay pumipila nang pabaligtad sa parehong panig ng piston ng silindro, kaya’t umaabot at umuunat ang tangkay ng piston.
• Teleskopikong silindro: ang katawan ng silindro ay may maraming seksyon na teleskopiko na maaaring magbigay ng mahabang stroke mula sa maikling haba kapag nakakupli.
• Tandem na silindro: ang silindro ay binubuo ng dalawa o higit pang silindro na nakasunod-sunod. Ang mga tangkay ng piston ay konektado sa isa’t isa upang bumuo ng isang karaniwang tangkay ng piston. Ang mga seal ng tangkay ng piston ay nakainstal sa pagitan ng mga silindro, na nagpapahintulot sa bawat silindro na gumana bilang double-acting.
• Duplex na silindro: ang silindro ay binubuo ng hindi bababa sa dalawang katawan, na nagpapahintulot sa bawat silindro na gumana bilang double-acting.

Figura 8-20 Mga uri ng hydraulic cylinder. Ang bawat uri ay angkop para sa isang tiyak na aplikasyon: telescoping para sa mahabang stroke sa limitadong espasyo, tandem para sa mataas na puwersa sa limitadong bore diameter, at double-rod para sa pantay na puwersa/bilis sa parehong direksyon.

Operasyon ng Double-Acting Single-Rod Cylinder

Ang pinakakaraniwang uri sa industrial hydraulics ay ang double-acting single-rod cylinder. Para sa uri na ito, ang mga pangunahing konsiderasyon ay ang pinapayagang gpm at psi, kasama ang nakonberteng mekanikal na puwersa at galaw ng piston rod.

Laki ng piston at epektibong laki ng piston

Ang laki ng piston at epektibong laki ng piston ay karaniwang tinatalakay para sa double-acting single-rod cylinders. Ang malaking laki ng piston ay ang buong cross-sectional na area ng piston na nakakalantad sa presyon sa blind end ng cylinder (ang panig na walang piston rod). Ang maliit na epektibong area (annular area) naman ay ang bahagi ng area ng piston na nakakalantad sa presyon sa gilid ng piston rod, dahil ang piston rod ay kumukuha ng bahagi ng kabuuang area ng piston. Kaya naman, ang epektibong maliit na area ay karaniwang mas maliit kaysa sa malaking area.

Bilis ng paglabas ng piston rod

Ang bilis ng pagpapalawak ng piston rod ng hydraulic cylinder ay nakasalalay sa bilis kung paano puno ang fluid ang blind end ng cylinder. Ang bilis ng piston rod ay karaniwang ipinapahayag sa ft/min o m/min:

Halimbawa: isang cylinder na may sukat ng piston na 10 in² (64.5 cm²) ay tumatanggap ng daloy na 5 gpm (18.95 lpm). Bilis ng rod = (5 × 19.25) ÷ 10 = 9.63 ft/min (49 mm/s). Sa dobleng daloy (10 gpm / 37.9 lpm), ang bilis ng rod ay nadodoble sa 19.25 ft/min (97.33 mm/s).

Bilis ng pagretract ng piston rod

Sa panahon ng pagretract ng piston rod, pumapasok ang daloy sa rod end. Sa parehong bilis ng input na daloy, mas mabilis ang bilis ng pagretract kaysa sa bilis ng pagpapalawak — gamitin ang maliit na (annular) sukat ng piston sa pormula.

Halimbawa: 10 gpm (38 L/min) na daloy ay pumapasok sa dulo ng piston rod ng isang silindro na may malaking area na 10 in² (65 cm²) at maliit na area na 8 in² (52 cm²). Bilis ng pagretract = (10 × 19.25) ÷ 8 = 24.06 ft/min (0.12 m/s).

Sa parehong bilis ng input na daloy, mas mabilis ang pagretract ng isang double-acting na single-rod na silindro kaysa sa pag-extend nito.

Daloy na lumalabas habang nagre-retract

Habang nagre-retract, pumapasok ang daloy sa dulo ng piston rod at lumalabas sa blind end. Ang daloy na lumalabas ay mas malaki kaysa sa input na daloy — maaari itong ikalkula gamit ang parehong pormula para sa gpm (L/min), ngunit gamit ang malaking area ng piston. Halimbawa: 10 gpm na pumapasok sa dulo ng piston rod sa bilis na 24.06 ft/min: daloy na lumalabas = (24.06 × 10) ÷ 19.25 = 12.5 gpm (46 L/min).

Mga kadahilanan na nakaaapekto sa lakas ng output ng silindro

Kasama sa ipinapakita, ang puwersa na nililikha ng isang hydraulic cylinder ay isang pagpapaandar ng hydraulic pressure na kumikilos sa area ng piston ng cylinder. Kung ang isang tiyak na cylinder ay kailangang mag-produce ng higit pa sa kasalukuyang maximum output force, madalas ito ay isang usapan ng pagtaas ng pressure sa isang proporsyon na antas. Sa ilang sitwasyon, ang system pressure at sukat ng cylinder ay hindi nagpapahintulot ng mas malaking cylinder — maaaring resolbahin ito ng isang tandem cylinder.

Tandem cylinder circuit

Ang isang tandem cylinder ay binubuo ng dalawa o higit pang cylinder na naka-series. Ang mga piston rod ay konektado sa isa't isa upang bumuo ng isang karaniwang piston rod. Ang mga piston rod seal sa pagitan ng mga cylinder ay nagpapahintulot sa bawat cylinder na gumana bilang double-acting. Kapag ang sukat ng cylinder ay limitado dahil sa espasyo at sukat ng makina, kahit na ang pressure na nililikha ng pump/motor ay relatibong mababa, ang parehong mekanikal na output force ay maaari pa ring makamit.

Halimbawa: Ang pinakamalaking pag-install ng makina ay nagpapahintulot ng 10 pulgadang parisukat (64.5 cm²) na lawak ng piston. Ang pinakamataas na presyon na kailangang labanan upang mapagtagumpayan ang resistensya ng karga ay 500 psi (34.48 bar) lamang. Ang pagdaragdag ng 500 psi (34.48 bar) na presyon sa gilid ng epektibong lawak na 8 pulgadang parisukat (51.6 cm²), kasama ang back pressure, ay gumagenera ng lakas na 781 psi (53.86 bar). Sa isang tandem circuit na may dalawang silinder, bawat isa ay may presyon na 500 psi (34.48 bar) na may lawak na 10 pulgadang parisukat at epektibong lawak na 8 pulgadang parisukat, ang kabuuang output ay mas malaki nang husto.