Un cilindre hidràulic pot semblar un component relativament simple: un tub d'acer, un pistó, una barra de pistó, segells i algunes altres peces muntades juntes. Però l'interior del tub del cilindre té un efecte directe sobre el bon funcionament del cilindre i quant de temps poden durar els seus segells.
Aquí és on un tub polit esdevé important.
Un tub afilat és un tub d'acer el diàmetre intern del qual s'ha mecanitzat amb precisió-per obtenir una dimensió interna, rodonesa, rectitud i acabat superficial controlats. En la fabricació de cilindres hidràulics, s'utilitza habitualment com a canó del cilindre, proporcionant el forat acabat en el qual es mouen el pistó i els segells.
Què és un tub afilat?
Un tub polit comença amb un tub d'acer adequat, sovint un tub estirat en fred o de precisió, i després es processa internament mitjançant una operació de rectificat.
A diferència de la producció ordinària de tubs, el rectificat se centra en el forat intern. Una eina de rectificat elimina una quantitat controlada de material de la superfície interior mentre corregeix petites desviacions dimensionals i geomètriques.
El resultat no és simplement un tub més suau. Un forat ben afilat ha de complir diversos requisits alhora:
Diàmetre intern precís
Bona rodonesa
Rectitud controlada
Estat constant de la paret
Rugositat superficial interna adequada
Un patró d'-escotilla creuada adequat per a la lubricació i el segellat
Aquestes característiques són importants perquè el pistó i els seus segells operen directament contra la superfície interna del canó del cilindre.
Per què s'utilitzen tubs afilats per als cilindres hidràulics?
El pistó dins d'un cilindre hidràulic es mou repetidament al llarg del forat. Durant el funcionament, la superfície interna ha de suportar un moviment suau del pistó alhora que permet que el sistema de segellat mantingui la pressió hidràulica.
Si el forat és massa rugós, massa irregular o fora de la tolerància dimensional requerida, es poden produir diversos problemes. El desgast del segell pot augmentar, la fricció es pot tornar inestable i eventualment es poden desenvolupar fuites.
Un tub polit proporciona una superfície interna controlada per a aquest entorn operatiu.
El procés de rectificat també pot produir un patró d'-escotilla creuada fina al forat. Aquest patró pot ajudar a retenir una petita quantitat de lubricant a la superfície, que és útil per al moviment de lliscament entre els elements de segellat del pistó i la paret del cilindre.
Així, quan un fabricant de cilindre hidràulic especifica un tub afilat, el requisit no és simplement "fer llisa l'interior". El forat ha de tenir la combinació adequada de dimensió, geometria i condició de superfície per al disseny del cilindre.
Com es fa un tub polit?
La ruta de producció exacta depèn de l'especificació requerida, el grau d'acer i les dimensions finals, però un procés típic pot incloure diverses etapes.
1. Preparació del tub d'acer
El tub inicial ha de tenir una precisió dimensional i una qualitat de material adequades. Els tubs de precisió estirats en fred s'utilitzen habitualment com a material de partida perquè proporcionen una base controlada per al mecanitzat posterior.
2. Afilat intern
Una màquina de rectificar utilitza pedres abrasives o eines similars per eliminar una quantitat petita i controlada de material del forat intern.
El procés de mecanitzat pot corregir petites desviacions en el forat existent alhora que millora l'acabat superficial.
3. Inspecció dimensional
Després del rectificat, el diàmetre intern es comprova amb la tolerància requerida. Depenent de l'especificació, els fabricants també poden inspeccionar la rodonesa, la rectitud i altres característiques dimensionals.
4. Inspecció de superfícies
L'estat de la superfície interna també és important. Es pot comprovar la rugositat de la superfície i l'aspecte del patró de rectificat per assegurar-se que el tub acabat és adequat per a l'aplicació prevista.
Aquesta és una de les raons per les quals especificar un tub afilat per a un cilindre hidràulic requereix més informació que simplement donar un diàmetre exterior i un gruix de paret.
Què fa un bon tub de cilindre hidràulic?
En seleccionar un tub polit, els compradors haurien de mirar més enllà del grau de material.
Per a un canó de cilindre hidràulic, normalment s'han de considerar conjuntament diversos paràmetres:
Diàmetre intern:
L'ID determina el diàmetre del cilindre i, per tant, té una relació directa amb les dimensions del pistó i la sortida del cilindre.
Tolerància d'identificació:
El forat ha de romandre dins del rang dimensional especificat per aconseguir l'ajust del pistó i el segell necessari.
Rugositat superficial:
La superfície interna ha de ser adequada per al sistema de segellat i el moviment alternatiu.
Rodona:
Un forat que no sigui prou rodó pot afectar el segellat i el moviment del pistó.
Rectitud:
La mala rectitud pot contribuir al moviment desigual del pistó i al desgast anormal.
Grau d'acer:
El material ha de proporcionar les propietats mecàniques requerides i ser adequat per al procés de fabricació i aplicació previst.
Per aquest motiu, dos tubs amb la mateixa mida nominal no són necessàriament equivalents als barrils de cilindres hidràulics.
Tub afilat vs. tub d'acer normal
Un error comú és comparar un tub polit amb un tub d'acer normal només per les seves dimensions exteriors.
Un tub d'acer estàndard pot tenir el OD nominal i el gruix de la paret correctes, però encara requereixen un mecanitzat intern addicional abans de poder utilitzar-lo com a canó de cilindre hidràulic.
Un tub polit ja ha estat sotmès a un mecanitzat intern de precisió per portar el forat a les condicions requerides.
Això pot reduir la quantitat de mecanitzat intern requerit durant el muntatge del cilindre i proporciona una superfície més controlada per al pistó i els segells.
Per tant, la diferència no és només l'aspecte de la superfície interior. És el nivell de control dimensional i geomètric aconseguit a l'interior del tub.
Tub afilat vs. Tub raspat i brunyit amb rodets
El rectificat no és l'única manera de produir un forat intern de precisió.
Els tubs raspats i brunyits amb rodets (SRB) utilitzen un enfocament de mecanitzat diferent. El raspat elimina el material de la superfície interna, mentre que el brunyit amb rodets millora l'estat de la superfície mitjançant una deformació controlada.
Tant els tubs afilats com els tubs SRB estan àmpliament associats amb la fabricació de barrils de cilindre hidràulic, però l'elecció adequada depèn de les dimensions requerides, les toleràncies, l'estat de la superfície, el volum de producció i el procés de fabricació.
Per als compradors, la millor pregunta no és simplement quin procés és "millor". Aquest és el procés que proporciona la qualitat del forat requerida i s'adapta als requisits de producció del fabricant del cilindre.
On s'utilitzen els tubs afilats?
Els cilindres hidràulics són l'aplicació més comuna associada als tubs rectificats, però el requisit d'un forat intern de precisió també es pot produir en altres equips alternatius o hidràulics.
Les aplicacions típiques inclouen:
Cilindres hidràulics
Maquinària de construcció
Equipament agrícola
Equips de manipulació de materials
Sistemes hidràulics industrials
Equips hidràulics mòbils
Cilindres pneumàtics
L'especificació real del tub sempre s'ha de determinar pel disseny del cilindre i les condicions de funcionament més que pel nom de l'aplicació.
Com haurien d'especificar els compradors un tub afilat?
Quan sol·liciteu un pressupost per a tubs rectificats de cilindre hidràulic, no sol ser suficient proporcionar només el diàmetre del tub.
Una RFQ útil normalment hauria d'incloure:
Grau d'acer
Diàmetre interior
Diàmetre exterior o gruix de paret
Tolerància d'identificació
Requisit de rugositat superficial
Requisit de rectitud
Longitud del tub
Quantitat
Norma d'inspecció requerida
Qualsevol requisit especial de processament o final
Si el tub s'utilitzarà directament com a canó de cilindre, també és útil proporcionar els requisits pertinents de disseny de pistó, segell o cilindre quan estiguin disponibles.
Això proporciona al fabricant del tub prou informació per recomanar una ruta de producció adequada en lloc de citar un tub basant-se només en les dimensions nominals.
El paper dels tubs afilats en la fabricació de cilindres hidràulics
Un tub polit és més que un tub d'acer de precisió amb una superfície interna llisa. És un component clau per determinar l'estat de treball d'un forat d'un cilindre hidràulic.
El diàmetre intern, la tolerància, la rodonesa, la rectitud i l'acabat superficial contribueixen a com el pistó i els segells es mouen dins del cilindre. Si aquestes característiques es controlen correctament, el tub proporciona una base fiable per al muntatge i el funcionament del cilindre.
Per als fabricants de cilindres hidràulics, triar el tub de cilindre rectificat adequat al començament del procés de producció pot simplificar el mecanitzat posterior i ajudar a mantenir un rendiment constant del cilindre.
El punt important és senzill: un bon tub polit no està definit per una especificació. És la combinació de material, precisió del forat, geometria i estat de la superfície el que el fa adequat per al cilindre del qual formarà part.
