Uniformitatea grosimii peretelui determină rezistența reală mai mult decât diametrul
Rezistența unei tije tubulare a pistonului nu este doar o funcție de diametrul exterior și dimensiunea alezajului pe hârtie - depinde foarte mult de cât de uniformă rămâne grosimea peretelui pe întreaga circumferință și pe toată lungimea. Dacă alezajul intern se deplasează chiar și ușor decentrat în timpul prelucrării, o parte a tijei se termină cu un perete mai subțire decât cealaltă, creând un punct slab care se comportă foarte diferit sub sarcină decât ar sugera grosimea nominală a peretelui. Acest tip de excentricitate este dificil de detectat cu o măsurare simplă a diametrului exterior, motiv pentru care verificarea grosimii peretelui necesită de obicei testarea cu ultrasunete a grosimii în mai multe puncte de-a lungul tijei, mai degrabă decât să se bazeze doar pe inspecția vizuală sau dimensională a exteriorului.
În practică, aceasta înseamnă două tije de piston tubulare cu specificații identice ale diametrului exterior și interior pe o fișă de specificații pot avea o capacitate de încărcare semnificativ diferită în lumea reală, dacă unul a fost produs cu un control mai strict al concentricității în timpul forării decât celălalt.
Finisajul găurii interne contează la fel de mult ca suprafața exterioară
Cele mai multe discuții de calitate despre tijele pistonului se concentrează pe finisajul suprafeței exterioare, deoarece asta interacționează cu garniturile. Cu toate acestea, pentru o tijă tubulară a pistonului cilindru hidraulic, suprafața interiorului găurii necesită, de asemenea, atenție, în special în proiectele în care găurile transportă fluid hidraulic sau servește ca pasaj pentru instalațiile sanitare interne. O suprafață internă aspră sau inconsistentă poate crea turbulențe în fluxul fluidului, poate contribui la coroziunea internă în timp și, în unele modele, poate acționa ca un factor de creștere a tensiunii care reduce durata de viață la oboseală din interior spre exterior, mai degrabă decât din exterior spre interior.
Slefuirea ca pas secundar de finisare
Multe aplicații cu tije tubulare includ o trecere de șlefuire pe alezajul interior după găurire, în special pentru a netezi urmele sculei lăsate de procesul de găurire. Acest pas este adesea omis în cazul tijelor tubulare cu costuri mai mici, acesta fiind unul dintre motivele pentru care calitatea suprafeței alezajului poate varia semnificativ între furnizori, chiar și atunci când specificațiile externe par identice.
De ce metoda de foraj afectează mai mult decât gaura
Crearea găurii interne într-o tijă tubulară a pistonului se face de obicei prin găurire adâncă sau găurire cu pistol, iar metoda utilizată are efecte în aval asupra dreptății generale a tijei, nu doar asupra calității găurii în sine. Găurirea adâncimii generează căldură și forță de tăiere semnificativă pe o cale lungă și îngustă, iar dacă procesul nu este bine controlat, burghiul se poate deplasa ușor decentrat pe măsură ce progresează, ceea ce introduce atât excentricitatea alezajului, cât și tendința ca tija să dezvolte o curbă ușoară odată ce materialul din jur redistribuie stresul intern.
- Găurirea cu pistol tinde să producă găuri mai drepte și mai consistente pe lungimi lungi în comparație cu găurirea standard pentru găuri adânci
- Fluxul de lichid de răcire prin burghiu în timpul procesului ajută la controlul acumulării de căldură și reduce riscul de mișcare a burghiului
- Eliberarea tensiunii tijei după găurire ajută la stabilizarea dreptății sale finale înainte ca diametrul exterior să fie prelucrat prin finisare
- Tijele forate într-o singură trecere continuă prezintă, în general, o concentricitate mai bună decât cele forate în mai multe etape mai scurte
Ne bazăm pe găurirea cu pistol cu flux continuu de lichid de răcire pentru producția noastră de tije tubulare la instalația noastră din Wuxi, deoarece problemele de rectitudine ale alezajului introduse în această etapă sunt extrem de dificil de corectat mai târziu în proces.
Alezajul intern poate face mai mult decât reducerea greutății
Reducerea greutății este motivul cel mai frecvent invocat pentru alegerea unei tije tubulare, dar orificiul intern deschide, de asemenea, posibilități funcționale pe care o tijă solidă pur și simplu nu le poate oferi. În unele modele de cilindru, alezajul este folosit ca un pasaj dedicat pentru fluidul hidraulic, permițând presiunii să ajungă la capătul îndepărtat al unui cilindru lung fără a necesita instalații exterioare direcționate de-a lungul corpului cilindrului. Acest lucru este util în special în echipamentele cu spațiu limitat, unde dirijarea furtunurilor externe pe toată lungimea unui cilindru cu cursă lungă nu este practică.
În alte aplicații, alezajul este utilizat pentru a găzdui o tijă secundară sau un cablu senzor, cum ar fi o tijă de detectare a poziției utilizată pentru feedback-ul cursei în cilindri care necesită monitorizare precisă și continuă a poziției, mai degrabă decât să se bazeze doar pe întrerupătoarele de limită externe.
Comportamentul de flambaj necesită o strategie de sprijin diferită decât tijele solide
Deoarece o tijă tubulară a pistonului distribuie materialul către peretele exterior, mai degrabă decât să umple întreaga secțiune transversală, rezistența sa la flambaj sub sarcină de compresiune nu se scalează la fel cum o face tija solidă pe măsură ce diametrul crește. Pentru un diametru exterior dat, o tijă tubulară se va flamba în general la o sarcină de compresiune mai mică decât o tijă solidă, cu excepția cazului în care diametrul exterior este mărit pentru a compensa materialul îndepărtat. Aceasta este o considerație importantă în aplicațiile cu cursă lungă, unde bazarea exclusiv pe reducerea greutății unui design gol, fără ajustarea diametrului sau adăugarea unui suport intermediar poate lăsa tija subdimensionată pentru condițiile reale de sarcină laterală cu care se va confrunta.
| Ajustarea designului | Efect asupra rezistenței la flambaj | Schimbul |
| Măriți diametrul exterior | Îmbunătățește semnificativ rezistența | Reduce reducerea greutății datorită designului gol |
| Îngroșați peretele alezajului | Îmbunătățire moderată | Crește ușor greutatea, păstrând fix diametrul exterior |
| Adăugați suport de ghidaj intermediar | Reduce lungimea efectivă de flambaj | Adaugă complexitate mecanică ansamblului cilindrului |
În cazul în care o tijă tubulară cu piston rezolvă problemele, o tijă solidă nu poate
Modelele cu tije goale tind să-și câștige locul în aplicațiile în care fie greutatea, fie capacitatea de direcționare internă oferă un avantaj funcțional real, mai degrabă decât să fie alese doar ca o alternativă mai ușoară la o tijă solidă. Cilindrii cu cursă lungă utilizați în echipamentele maritime și portuare beneficiază adesea de masa redusă, deoarece componentele în mișcare mai ușoare exercită o presiune mai mică asupra structurilor de susținere și reduc încărcarea dinamică în timpul funcționării. Câmpurile petroliere și echipamentele miniere profită uneori de orificiul intern pentru dirijarea fluidului hidraulic sau a cablurilor de instrumente prin tija în sine, simplificând proiectarea generală a sistemului.
- Aplicații cu cursă lungă în care masa redusă alternativă îmbunătățește performanța dinamică
- Modele care necesită dirijarea internă a fluidului sau trecerea cablului prin tija însăși
- Echipamente în care reducerea la minimum a sarcinii structurale din greutatea proprie a cilindrului este o prioritate
- Sisteme care utilizează tije de detectare a poziției interne care necesită o trecere a carcasei în tija pistonului
În proiectele de cilindri hidraulici pe care le-am susținut pentru producătorii de echipamente maritime, portuare și miniere, decizia de a specifica un cilindru hidraulic tija pistonului tubular aproape întotdeauna s-a rezumat la una dintre aceste nevoi funcționale, mai degrabă decât reducerea greutății fiind singurul factor decisiv.
