De ideale telescopische hydraulische cilinder kiezen: een praktische gids

Wanneer u de kracht van een hydraulische cilinder nodig hebt, maar geen ruimte heeft voor een traditionele stangcilinder, is de beste oplossing een telescopische hydraulische cilinder. In staat om net zoveel te tillen als een standaardcilinder, passen telescopische modellen dezelfde kracht in slechts 20% tot 40% van de uitgerekte lengte wanneer ingetrokken.

Er zijn diverse toepassingen waar een telescopische hydraulische cilinder nuttig is en de enigste manier om bepaalde functies uit te voeren.

Dit artikel bekijkt de verschillende typen telescopische hydraulische cylinders en hun werking. We kijken ook naar de meest voorkomende toepassingen en hoe u de juiste cilinder voor uw behoeften kiest.

Hoe telescopische hydraulische cylinders werken

Hoewel er verschillende variëteiten zijn, werken ze allemaal op hetzelfde principe. Deze cylinders zijn samengesteld uit een reeks staalbuizen, genest in dalende grootte.

De grootste buis, de mantel (barrel), is zichtbaar wanneer de cilinder ingetrokken is. De kleinste buis, de plunger, bevat het eind dat aan de belasting bevestigd is. De andere segmenten, die uitstreken om de rest van de slag te vormen, heeten trappen (stages).

Om stabiliteitsredenen is het maximum aantal cylinders in een telescopische hydraulische cilinder zes. Meer dan zes maakt het systeem instabiel, met problemen in zowel ontwerp als uitvoering.

Hydraulische olie wordt in het systeem gepompt om het uit te strekken. De olie duwt de trappen van groot naar klein uit. Elke trap strekt volledig uit voordat de volgende begint, tot de plunger ten einde is uitgezogen. Bij intrekken herhaalt het proces zich in omgekeerde volgorde: de plunger trekt in voordat de volgende trap intrekt, enzovoort.

Lagers en afdichtingen

Elke trap in een telescopische hydraulische cilinder wordt ondersteund door leidingslagers, die de cylinders adequaat uitgelijnd houden. Deze lagers bepalen hoe ver de binnenste trap uitsteekt ten opzichte van de vorige trap en hoeveel de twee trappen overlappen.

Er is een grote verscheidenheid aan afdichtingen beschikbaar, elk met een iets ander ontwerp en nut. Twee standaardontwerpen – multilip-afdichtingen en hinged-V-afdichtingen – worden gemonteerd met stpringen en pakkingenmoeren en passen in elk telescopisch segment. De afdichting ontstaat tussen de buitendiameter van de kleinere trap en de binnenste diameter van de trap die deze huisvest. Deze afdichtingen creëren de druk die de telescopische hydraulische cilinder laat uitstreken.

Typen telescopische hydraulische cylinders

De twee primaire typen zijn enkelwerkend en dubbelwerkend – de meeste variaties ontstaan door deze twee stijlen te combineren.

Enkelwerkende telescopische hydraulische cylinders

Een enkelwerkende cilinder heeft druk nodig om uit te strekken. In plaats van onder druk in te trekken, vertrouwt het apparaat op externe krachten voor intrekking. Dit is het meest voorkomend wanneer een constante belasting, zoals zwaartekracht, tegen de cilinder werkt, wat intrekking toelaat.

Terwijl een enkelwerkende cilinder hydraulische olie nodig heeft om elke trap uit de cilinder te duwen, treedt intrekking op wanneer die druk wordt weggenomen en het gewicht dat tegen de cilinder werkt, de hydraulische druk geleidelijk overwint. Dit dwingt de hydraulische olie terug in het reservoir.

Dubbelwerkende telescopische hydraulische cylinders

Zoals u verwacht, gebruikt een dubbelwerkende cilinder gepermiseerde hydraulische vloeistof om zowel uit te strekken als in te trekken, ideaal voor situaties waar zwaartekracht of een andere externe kracht niet kan worden betrouwd voor intrekking.

In het algemeen werkt het uitstrekken precies hetzelfde als bij een enkelwerkende cilinder. Om druk te gebruiken voor intrekking, heeft elke trap die beweegt olieoverdrachtsgaten ingebouwd. Naarmate elke trap intrekt, legt het de olieoverdrachtsgat van de volgende trap bloot tot de hele cilinder in de mantel is ingetrokken.

Dit ontwerp creëert complicaties die overwogen moeten worden. Meeste dubbelwerkende telescopische cylinders hebben zowel uitstrek- als intrekkingpoorten in de plunger. Om de slangen en poorten te beschermen en de benodigde slanglengte te beperken, blijft de plunger geankerd aan de basis, met de mantel aan de werklastzijde.

Typische toepassingen voor telescopische hydraulische cylinders

Er zijn diverse situaties waar een telescopische hydraulische cilinder het juiste gereedschap is. Enkelwerkende cylinders zijn bijvoorbeeld extreem veelvoorkomend op dumptrucks, en dat met reden.

De container moet 45 tot 60 graden gekanteld worden om een dumptruck te legen. Ongeacht de containerlengte, zou de benodigde slaglengte om de container op zijn scharnier te kantelen bijna de lengte van de vrachtbak zijn. Er zou geen manier zijn om de stang volledig in te trekken, wat laden of zelfs rijden onmogelijk maakt.

Met telescopische hydraulische cylinders neemt de ingetrokken cilinder veel minder ruimte in. En met het gewicht van de container is geen dubbelwerkende cilinder nodig om de bak terug horizontaal te brengen.

Aan de andere kant ziet u vaker een dubbelwerkende cilinder wanneer de hydraulische kracht horizontaal wordt gebruikt, dus niet op zwaartekracht kan rekenen. Bij vuilnisvoertuigen wordt afval gedurende de route gecompacteerd. De compactor wordt bediend door een dubbelwerkende telescopische hydraulische cilinder, waardoor de persplaat tegen het afval drukt, dan intrekt om meer afval toe te laten. Omdat de persplaat van boven bediend wordt, is een dubbelwerkende cilinder nodig om hem terug naar de top van de truck te trekken.

Andere situaties vereisen ook telescopische cylinders. Constantedruk- en constantsnelheidscylinders worden gebruikt voor diepe boring waarbij elke trap gelijktijdig onder constante druk uitstrekt. Hoewel u gespecialiseerde cylinders kunt vinden, zijn enkel- en dubbelwerkende cylinders verreweg het meest voorkomend.

De juiste telescopische hydraulische cilinder kiezen

De juiste cilinder kiezen is een kwestie van weten hoe lang de slag moet zijn en hoeveel druk u nodig hebt voor de maximale belasting. Dat vereist inzicht in uw specifieke behoeften en de juiste berekeningen.

Laten we een dumptruck cilinder als voorbeeld nemen. Er zijn twee metingen die we direct nodig hebben. Eerst: identificeer waar de container aan het truckframe gescharneerd is. Meet dan de afstand (in inches) tussen dat scharnier en het zwaartepunt van de te tillen lading. Dit is meestal het midden van de dumper, maar niet altijd.

De tweede meting (ook in inches) begint weer bij het scharnier, maar meet nu naar waar de cilinder aan de dumper bevestigd is. Dit getal is doorgaans veel groter dan de eerste.

Kracht- en slagberekeningen

De volgende stap is de initiële kracht bepalen die nodig is om de lading te tillen. Het moeilijkste deel is aan het begin; de benodigde kracht daalt naarmate de hoek van de dumper toeneemt.

Om de benodigde kracht te berekenen: vermenigvuldig de verwachte lading in pond (inclusief gewicht dumper) met de eerste meting. Deel dat getal door de tweede meting – dit geeft de juiste kracht om te tillen.

Voorbeeld: u wilt 6.350 kg (14.000 lbs) tillen, met 203 cm (80") tot het zwaartepunt en 406 cm (160") tussen scharnier en cilinderbevestiging.

6.350 kg × 203 cm = 1.289.050 / 406 cm ≈ 3.175 kg (≈ 8.000 lbs kracht nodig).

Voor de slaglengte: vermenigvuldig de afstand tussen scharnier en cilinderbasis met een vermenigvuldiger gebaseerd op de dumphoek. De dumphoek is de hoek tussen truckframe en dumper tijdens uitstrekking. De benodigde hoek is de hoek waarop de dumper volledig leegloopt.

Als u de bak tot 49° tilt, vermenigvuldigt u de afstand scharnier-cilinderbasis (355 cm / 140") met de vermenigvuldiger (.830) voor een slaglengte van 295 cm (116,2").

Ervaar het MAC Hydraulics verschil

Of u nu nieuwe hydraulische apparatuur, onderhoud of reparaties nodig hebt, MAC Hydraulics is het antwoord. Onze technici hebben hydraulische ervaring in diverse industrieën, inclusief bouw, afvalverwerking en meer. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over telescopische hydraulische cylinders en al uw andere hydraulische apparatuurbehoeften.