Silinder hidrolik khusus harus lebih dari sekadar muat ke dalam mesin. Ia harus menghasilkan kekuatan yang cukup, bergerak melalui rentang kerja penuh, menangani puncak tekanan, dan tetap sejajar di bawah beban. Jika salah satu bagian spesifikasi salah, silinder bisa bocor, bengkok, aus terlalu cepat, atau gagal memindahkan beban.

Oleh karena itu, spesifikasi yang jelas adalah langkah pertama menuju silinder yang andal. Ini juga membantu produsen silinder hidrolik khusus memilih barel, batang piston, segel, port, dan bagian pemasangan yang tepat.

Panduan ini menjelaskan poin-poin utama yang perlu Anda definisikan sebelum memesan silinder hidrolik khusus atau OEM.

Mulai dengan Aplikasi

Sebelum memilih diameter lubang atau langkah, jelaskan apa yang harus dilakukan silinder. Pemasok perlu memahami mesin, bukan hanya dimensi silinder.

Mulai dengan pertanyaan-pertanyaan ini:

· Apa yang akan diangkat, didorong, ditarik, diklem, dimiringkan, atau dikemudi oleh silinder?

· Berapa beban normal?

· Berapa beban maksimum yang mungkin?

· Akankah beban berubah selama pergerakan?

· Seberapa cepat silinder harus diperpanjang dan ditarik kembali?

· Berapa banyak siklus yang akan diselesaikan setiap jam?

· Akan menghadapi guncangan, getaran, debu, garam, air, atau panas tinggi?

· Apakah silinder digunakan di dalam ruangan atau luar ruangan?

· Berapa ruang yang tersedia ketika silinder terbuka dan tertutup?

Misalnya, silinder yang digunakan pada press hidrolik memiliki kebutuhan berbeda dari yang digunakan pada crane mobile. Press mungkin membutuhkan pemasangan flange kaku dan kekuatan yang lambat dan terkontrol. Sebaliknya, crane mungkin membutuhkan pemasangan pivot yang mengikuti gerakan boom.

Deskripsi aplikasi yang jelas memungkinkan produsen membangun desain silinder hidrolik berdasarkan kondisi kerja nyata.

Hitung Diameter Lubang Silinder yang Diperlukan

Diameter lubang silinder adalah diameter dalam barel. Ini mengontrol area piston dan, sebagai hasilnya, kekuatan yang dapat dihasilkan silinder.

Rumus dasar adalah:

Kekuatan = Tekanan × Area Piston

Untuk kekuatan perpanjangan, gunakan area piston penuh. Untuk kekuatan penarikan kembali, kurangi area batang piston karena batang mengambil bagian dari area kerja.

Namun, kekuatan teoritis tidak sama dengan kekuatan yang tersedia pada mesin. Gesekan, kehilangan tekanan, drag segel, dan sudut beban yang berubah dapat mengurangi output akhir. Oleh karena itu, sertakan margin desain yang sesuai.

Sebagai contoh sederhana, misalkan sebuah mesin membutuhkan kekuatan dorong 100 kN dan tekanan kerja adalah 20 MPa. Area piston teoritis adalah:

100.000 N ÷ 20.000.000 Pa = 0,005 m²

Ini setara dengan diameter lubang sekitar 80 mm. Namun diameter lubang 80 mm hanya memberikan sedikit ruang untuk kehilangan tekanan atau beban tambahan. Oleh karena itu, desain akhir mungkin menggunakan diameter lubang standar yang lebih besar setelah produsen memeriksa seluruh sistem.

Silinder hidrolik heavy duty seringkali membutuhkan margin keamanan yang lebih lebar karena mungkin menghadapi beban benturan, tanah tidak rata, atau perubahan tekanan mendadak.

Saat menentukan diameter lubang, berikan:

· Kekuatan perpanjangan yang diperlukan

· Kekuatan penarikan kembali yang diperlukan

· Tekanan kerja normal

· Tekanan sistem maksimum

· Kehilangan tekanan yang diharapkan

· Margin keamanan yang diinginkan

Jangan pilih diameter lubang hanya berdasarkan tekanan terukur pompa. Sebaliknya, gunakan tekanan yang mencapai silinder selama kerja normal.

Tentukan Panjang Langkah yang Benar

Langkah adalah jarak yang ditempuh batang piston dari posisi sepenuhnya tertutup ke posisi sepenuhnya terbuka. Ini harus mencakup perjalanan kerja penuh tanpa memaksa silinder menentang stop ujung internalnya.

Pertama, ukur pergerakan yang diperlukan pada titik pemasangan silinder. Jangan gunakan perjalanan ember, platform, pisau, atau lengan mesin sebagai langkah silinder. Hubungan dapat mengubah rasio perjalanan.

Selanjutnya, periksa kedua dimensi instalasi:

· Panjang ditarik kembali, sering disebut panjang tertutup

· Panjang diperpanjang, sering disebut panjang terbuka

Ruang menjadi lebih penting ketika menentukan silinder hidrolik dengan langkah panjang. Seiring dengan peningkatan langkah, batang piston lebih cenderung bengkok atau melengkung di bawah beban dorong. Silinder panjang juga mungkin membutuhkan lebih banyak dukungan panduan.

Solusi yang mungkin termasuk:

· Diameter batang piston yang lebih besar

· Tabung stop untuk meningkatkan jarak bantalan

· Bahan batang dan barel yang lebih kuat

· Posisi pemasangan yang berbeda

· Panduan eksternal untuk beban yang bergerak

· Desain teleskopik ketika ruang tertutup terbatas

Silinder harus memindahkan beban, tetapi tidak boleh bertindak sebagai rel panduan utama mesin. Panduan eksternal harus mengontrol pergerakan sisi kapan pun mungkin.

Pilih Tekanan Kerja dan Uji

Tekanan kerja adalah tekanan yang ditangani silinder selama penggunaan normal. Tekanan maksimum adalah tekanan jangka pendek tertinggi yang mungkin terjadi. Tekanan uji digunakan selama inspeksi untuk mengkonfirmasi kekuatan dan penyegelan silinder yang selesai.

Nilai-nilai ini tidak boleh diperlakukan sebagai angka yang sama.

Untuk setiap proyek, berikan:

· Tekanan kerja normal

· Puncak tekanan

· Pengaturan katup relif hidrolik

· Lonjakan tekanan yang diharapkan

· Tekanan uji yang diperlukan

· Tingkat siklus dan waktu tugas

Puncak tekanan mungkin terjadi ketika beban berhenti dengan cepat, katup menutup, atau mesin menabrak rintangan. Meskipun puncak ini mungkin hanya berlangsung sebentar, mereka dapat merusak segel, port, las, dan pemasangan silinder.

Rentang silinder SB-Y1 Shellppon, misalnya, mendukung tekanan kerja dari 16 hingga 25 MPa dengan opsi diameter lubang, langkah, dan pemasangan khusus. Untuk beban yang lebih berat, Shellppon juga telah memasok silinder 35 MPa untuk proyek pengangkatan pelabuhan utama.

Peringkat tekanan yang tepat harus mencakup both kerja stabil dan guncangan jangka pendek. Oleh karena itu, diskusikan seluruh sirkuit hidrolik dengan produsen alih-alih hanya memberikan tekanan pompa.

Ukuran Batang Piston untuk Beban dan Stabilitas

Batang piston mentransfer kekuatan dari piston ke mesin. Diameternya mempengaruhi kekuatan penarikan kembali, kekuatan, ketahanan melengkung, dan umur segel.

Batang di bawah tegangan terutama dibatasi oleh kekuatan material. Namun, batang di bawah kompresi mungkin melengkung sebelum material mencapai kekuatan penuhnya. Risiko ini meningkat dengan:

· Langkah yang lebih panjang

· Diameter batang yang lebih kecil

· Kekuatan dorong yang lebih tinggi

· Pemasangan pivot

· Kesejajaran yang buruk

· Beban sisi

· Jarak yang panjang antara titik pendukung

Untuk alasan ini, silinder hidrolik dengan langkah panjang seringkali membutuhkan batang yang lebih besar daripada silinder pendek dengan diameter lubang dan tekanan yang sama.

Permukaan batang juga penting. Pelapisan kromium keras banyak digunakan karena memberikan permukaan yang halus dan tahan aus untuk segel batang. Namun, aplikasi maritim, pertambangan, dan kimia mungkin membutuhkan perlindungan korosi tambahan atau stainless steel.

Minta produsen untuk memeriksa melengkung batang, beban bantalan, finish permukaan, kekerasan, dan ketahanan korosi sebagai bagian dari desain silinder hidrolik.

Pilih Gaya Pemasangan yang Tepat

Pemasangan silinder mengontrol bagaimana kekuatan masuk ke rangka mesin. Pemasangan yang salah dapat menciptakan beban sisi, membengkokkan batang, atau menempatkan tekanan pada barel silinder.

Opsi pemasangan umum termasuk:

· Pemasangan flange: Cocok untuk press dan mesin tetap dengan beban aksial lurus.

· Pemasangan kaki: Menyediakan dukungan kaku untuk peralatan industri dan unit tenaga hidrolik.

· Pemasangan clevis: Memungkinkan silinder berputar saat hubungan mesin bergerak.

· Pemasangan trunnion: Mendukung beban pivot berat di sekitar titik tetap.

· Pemasangan pin tengah: Memungkinkan pergerakan di sekitar tengah badan silinder.

· Pemasangan bantalan bola: Membantu menangani perubahan kecil dalam kesejajaran.

Pemasangan pivot bekerja dengan baik untuk crane, loader, mesin pertambangan, dan hubungan bergerak lainnya. Namun, pin harus tetap paralel, dan silinder harus bebas mengikuti jalur beban.