Auswahl des richtigen Teleskop-Hydraulikzylinders

Wenn Sie die Kraft eines Hydraulikzylinders brauchen , aber keinen Platz für einen herkömmlichen Stangenzylinder haben, ist die beste Lösung ein Teleskop-Hydraulikzylinder. Teleskopische Modelle können genauso viel heben wie ein Standardzylinder und können dieselbe Kraft aufnehmen, während sie im zusammengeklappten Zustand nur 20 % bis 40 % ihrer ausgezogenen Länge einnehmen.

Es gibt mehrere Anwendungen, bei denen ein Teleskop-Hydraulikzylinder nützlich und die einzige Möglichkeit ist, bestimmte Funktionen auszuführen.

Dieser Artikel befasst sich mit einigen der verschiedenen Arten von Teleskop-Hydraulikzylindern und ihrer Funktionsweise. Wir werden uns auch einige der häufigsten Anwendungen dieser Teleskop-Hydraulikzylinder ansehen und wie Sie sicherstellen können, dass Sie den richtigen Zylinder für Ihre Anforderungen auswählen.

Wie Teleskop-Hydraulikzylinder funktionieren

Obwohl es mehrere Arten von Teleskop-Hydraulikzylindern gibt, funktionieren sie alle nach dem gleichen Prinzip. Diese Zylinder bestehen aus einer Reihe von Stahlrohren, die in absteigender Größe verschachtelt sind.

Das größte Rohr, bekannt als Fass, ist sichtbar, wenn der Zylinder eingefahren ist. Das kleinste Rohr oder der Kolben enthält das Ende, das an der Arbeitslast befestigt ist. Die anderen Abschnitte, die den Rest des Hubs ausmachen, werden als Stufen bezeichnet.

Aus Stabilitätsgründen liegt die maximale Zylinderzahl eines Teleskop-Hydraulikzylinders bei sechs. Mehr als das, und das System neigt dazu, instabil zu werden, was sowohl in der Entwurfs- als auch in der Ausführungsphase zu zahlreichen Problemen führt.

Zum Ausfahren des Gerätes wird Hydrauliköl in das System gepumpt. Das Öl verschiebt die Stufen von der größten zur kleinsten. Jede Stufe fährt auf ihre volle Länge aus, bevor die nächste Stufe beginnt, sich auszudehnen, bis schließlich der Kolben vollständig ausgefahren ist. Wenn sich der Zylinder zurückzieht, wiederholt sich der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge – der Kolben zieht sich zurück, bevor sich die folgende Stufe zurückzieht, und so weiter.

Lager und Dichtungen

Jede Stufe in einem Teleskop-Hydraulikzylinder wird von Führungslagern getragen, die die Zylinder angemessen ausgerichtet halten. Diese Lager definieren, wie weit die innere Stufe von der vorherigen Stufe vorsteht und wie weit sich die beiden Stufen überlappen.

Es gibt eine Vielzahl von Optionen für Siegel, die jeweils ein etwas anderes Design und einen anderen Verwendungszweck haben. Beispielsweise werden zwei Standardausführungen – Mehrlippendichtungen und Klapp-V-Dichtungen – mithilfe von Stoppringen und Packungsmuttern installiert, und diese passen in jeden Teleskopabschnitt. Die Dichtung wird zwischen dem Außendurchmesser der kleineren Stufe und dem Innendurchmesser der diese aufnehmenden Stufe gebildet. Diese Dichtungen erzeugen den Druck, der das Ausfahren des Teleskop-Hydraulikzylinders ermöglicht.

Die Arten von Teleskop-Hydraulikzylindern

Die beiden Haupttypen von teleskopischen Hydraulikzylindern sind einfachwirkend und doppeltwirkend – die meisten Variationen ergeben sich aus der Kombination dieser beiden Arten.

Einfachwirkende Teleskop-Hydraulikzylinder

Ein einfachwirkender Zylinder benötigt zum Ausfahren Druck. Anstatt sich jedoch unter Druck zurückzuziehen, verlässt sich die Vorrichtung zum Zurückziehen auf externe Kräfte. Dies ist am häufigsten der Fall, wenn eine konstante Last, wie z. B. die Schwerkraft, gegen den Zylinder arbeitet, wodurch der Zylinder eingefahren werden kann.

Während ein einfachwirkender Zylinder Hydrauliköl benötigt, um jede Stufe aus dem Zylinder zu drücken, erfolgt der Einfahrvorgang, wenn dieser Druck entfernt wird und das gegen den Zylinder arbeitende Gewicht den Hydraulikdruck allmählich überwindet. Dadurch wird das Hydrauliköl zurück in den Behälter gedrückt.

Doppeltwirkende Teleskop-Hydraulikzylinder

Wie zu erwarten, verwendet ein doppeltwirkender Zylinder unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit zum Ausfahren von und seine Stufen einfahren, wodurch sie sich ideal für Situationen eignen, in denen die Schwerkraft oder eine andere externe Kraft sich nicht auf das Einfahren des Zylinders verlassen kann.

Im Allgemeinen funktioniert das Ausfahren dieser Zylinder genauso wie bei einem einfachwirkenden Zylinder. Um diese Zylinder mit Druck zurückzuziehen, sind in jede sich bewegende Stufe Ölübertragungslöcher eingebaut. Wenn sich jede Stufe zurückzieht, legt sie das Öltransferloch in der nächsten Stufe frei, bis der gesamte Zylinder in den Lauf eingefahren ist.

Dieses Design schafft Komplikationen, die berücksichtigt werden müssen. Die meisten doppelt wirkenden Teleskop-Hydraulikzylinder haben sowohl Ausfahr- als auch Einfahröffnungen, die sich im Kolben befinden. Aber um die Schläuche und Anschlüsse zu schützen und die für den Betrieb des Zylinders erforderliche Schlauchmenge zu begrenzen, bleibt der Kolben an der Basis verankert, wobei sich der Zylinder am Arbeitsende der Last befindet.

Typische Anwendungen für Teleskop-Hydraulikzylinder

Es gibt mehrere Situationen, in denen ein Teleskop-Hydraulikzylinder das richtige Werkzeug für den Job ist. Beispielsweise sind einfach wirkende Zylinder bei Muldenkippern weit verbreitet, und das aus gutem Grund.

Der Container muss zwischen 45 und 60 Grad gekippt werden, um einen Muldenkipper zu entleeren. Unabhängig von der Länge des Containers wäre die erforderliche Hublänge zum Schwenken des Containers an seinem Scharnier nahezu die Länge der Ladefläche des Lastwagens. Es gäbe keine Möglichkeit, die Stange vollständig einzufahren, wodurch es unmöglich wäre, den Lastwagen zu beladen oder sogar zu fahren.

Bei teleskopierbaren Hydraulikzylindern hingegen nimmt der eingefahrene Zylinder deutlich weniger Platz ein. Und mit dem Gewicht des Containers ist kein doppeltwirkender Zylinder erforderlich, um das Bett einzufahren und wieder in eine horizontale Position zu bringen.

Auf der anderen Seite sieht man eher einen doppeltwirkenden Zylinder, wenn die hydraulische Kraft horizontal eingesetzt wird, was bedeutet, dass er sich nicht auf die Schwerkraft verlassen kann. Denken Sie an Entsorgungsfahrzeuge, bei denen der Müll auf der gesamten Strecke verdichtet wird. Der Verdichter wird von einem doppelt wirkenden Teleskop-Hydraulikzylinder betrieben, der es der Platte ermöglicht, gegen den Abfall zu drücken und sich dann zurückzuziehen, damit mehr Abfall hinzugefügt werden kann. Da die Platte von oben bedient wird, ist ein doppeltwirkender Zylinder erforderlich, um die Platte zurück auf die Oberseite des Staplers zu ziehen.

Andere Situationen erfordern ebenfalls Teleskopzylinder. Zum Beispiel werden zum Tiefbohren Zylinder mit konstantem Schub und konstanter Geschwindigkeit verwendet, bei denen jede Stufe gleichzeitig unter konstantem Druck ausgefahren wird. Auch wenn Sie spezialisierte Teleskop-Hydraulikzylinder wie diesen finden, trifft man weitaus häufiger auf einfach- und doppeltwirkende Zylinder.

So wählen Sie den richtigen teleskopierbaren Hydraulikzylinder aus

Um den richtigen teleskopierbaren Hydraulikzylinder zu finden, müssen Sie wissen, wie lang der Hub sein muss und wie viel Druck Sie benötigen, um die maximale Last Ihrer Ausrüstung zu bewältigen. Dazu müssen Sie einige Informationen über Ihre spezifischen Anforderungen verstehen und die richtigen Berechnungen durchführen.

Nehmen wir als Beispiel einen Muldenkipper-Zylinder. Es gibt zwei Messungen, die wir sofort brauchen. Zuerst müssen Sie feststellen, wo der Container am LKW-Rahmen angelenkt ist. Dann müssen Sie den Abstand (in Zoll) zwischen diesem Scharnier und der Mitte der zu hebenden Last messen. Dies wird die meiste Zeit die Mitte der Müllkippe sein, aber das muss nicht immer der Fall sein.

Die zweite Messung (ebenfalls in Zoll) beginnt wieder am Scharnier, misst aber dieses Mal an der Stelle, an der der Zylinder mit dem Kippkörper verbunden ist. Diese Nummer ist normalerweise viel länger als die erste.

Kraft- und Hubberechnungen

Der nächste Schritt besteht darin, die Anfangskraft zu bestimmen, die Sie zum Anheben der Last benötigen. Der schwierigste Teil des Hebens ist gleich zu Beginn, da weniger Kraft erforderlich ist, wenn der Winkel der Kippmulde zunimmt.

Um die zum Anheben der Last erforderliche Kraft zu ermitteln, multiplizieren Sie die erwartete Last in Pfund (einschließlich des Gewichts der Kippmulde) mit der ersten Messung, die Sie vorgenommen haben. Teilen Sie dann diese Zahl durch die zweite Messung, die Ihnen die richtige Kraft gibt, die Sie zum Heben benötigen.

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie möchten 14.000 Pfund heben, mit einer Länge von 80 Zoll bis zur Mitte der Last und einem Abstand von 160 Zoll zwischen dem Scharnier und dem Zylinderfußpunkt.

14.000 x 80 =1.120.000 / 140 =8.000

Das bedeutet, dass Sie in der Lage sein müssen, 8.000 Pfund Kraft aufzubringen, um mit dem Heben Ihrer Last von 14.000 Pfund zu beginnen.

Um Ihre Hublänge zu bestimmen, multiplizieren Sie einfach den Abstand zwischen dem Scharnier und der Zylinderbasis mit einem Multiplikator, der auf dem Kippwinkel basiert. Der Kippwinkel ist der Winkel, der zwischen dem LKW-Rahmen und der Kippmulde entsteht, wenn der Zylinder ausfährt. Der Winkel, den Sie benötigen, ist einfach der Winkel, bei dem die Mulde vollständig entleert werden kann.

Kippwinkel	Multiplikator
42˚	.715
43˚	.733
44˚	.750
45˚	.765
46˚	.780
47˚	.797
48˚	.813
49˚	.830
50˚	.845
51˚	.861
52˚	.877
53˚	.892
54˚	.903
55˚	.923
56˚	.939
57˚	.954

Wenn Sie Ihr Bett auf 49˚ anheben, multiplizieren Sie einfach den Abstand zwischen Scharnier und Zylinderbasis (140 Zoll) mit dem Multiplikator (0,830), um eine Hublänge von 116,2 Zoll zu erhalten.

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