أسطوانات المكابس الهيدروليكية (بستم مكبس هيدروليك)

كم طنًا تعطي أسطوانة المكبس الهيدروليكي؟

تساوي قوة أسطوانة المكبس ضغط الزيت مضروبًا في مساحة مكبسها، ولا يؤثر الشوط ولا طول الأسطوانة في القوة. بالوحدات العملية يُضرب الضغط بالبار في 0.1 ليصبح نيوتن/مم²، وتُحسب المساحة بالمم²، ثم تُقسم القوة بالنيوتن على 9,806.65 للحصول على الطن.

F = p × 0.1 × π × D² / 4t = F / 9,806.65D = √(4F / (π × 0.1 × p))

مثال: أسطوانة Ø125 مم عند 160 بار. المساحة = π × 125² / 4 = 12,271.8 مم². القوة = 16 نيوتن/مم² × 12,271.8 مم² = 196,350 نيوتن ≈ 20.0 طن. وعند 250 بار تعطي الأسطوانة نفسها 31.3 طن. لأي قطر آخر استخدم حاسبة الأسطوانة الهيدروليكية.

جدول القطر المطلوب حسب حمولة المكبس

يعرض الجدول القطر النظري اللازم لكل حمولة، وأصغر قطر قياسي في سلسلة FDH يغطيها، والقوة الفعلية لذلك القطر.

لاحظ أن Ø125 عند 160 بار تعطي 20.0 طن، أي أنها لا تترك هامشًا لمكبس 20 طن. مع هامش 10% يتغير الاختيار كما يلي:

أسطوانة مكبس هيدروليك 100 طن: ما القطر المطلوب؟

يحتاج مكبس 100 طن إلى أسطوانة واحدة بقطر 279.4 مم عند 160 بار، أو 223.5 مم عند 250 بار. كلا القطرين أكبر من Ø200 مم، وهو أكبر قطر في سلسلة FDH القياسية؛ فأسطوانة Ø200 تعطي 51.3 طن عند 160 بار و80.1 طن عند 250 بار فقط. لذلك يُبنى مكبس 100 طن بأحد حلّين:

• أسطوانتان قياسيتان على التوازي: أسطوانتا Ø160 مم عند 250 بار تعطيان معًا 102.5 طن، وكذلك أسطوانتا Ø200 مم عند ضغط العمل القياسي 160 بار. تُثبَّتان متناظرتين حول مركز الحمل تحت منزلق واحد يوجّهه هيكل المكبس، وتُغذَّيان من خط الضغط نفسه، ويحتاج كل منهما إلى صمام حجز حمل خاص به.
• أسطوانة واحدة بقطر خاص: الأقطار الأكبر من Ø200 مم تُصنع حسب الطلب، ويُحدَّد القطر والضغط وقطر العمود في عرض السعر، ولا يحتاج هذا الحل إلى مزامنة.

الهامش في حل الأسطوانتين نحو 2.5% فقط. إذا احتاجت العملية إلى 110 طن مثلًا، فالقطر المطلوب لأسطوانة واحدة عند 250 بار يرتفع إلى 234.4 مم، ويُعالَج عندئذ بالقطر الخاص. وفي شوط الرجوع تسحب أسطوانتا Ø160 بعمود Ø90 نحو 70.1 طن عند 250 بار، وهي قوة تكفي لرفع المنزلق والقالب.

خطوات اختيار أسطوانة المكبس الهيدروليكي

1. حدِّد قوة الكبس. احسب القوة التي تحتاجها عملية الكبس أو الثني أو التشكيل بالطن، ثم أضف هامشًا لا يقل عادةً عن 10% لتعويض فقد الضغط والاحتكاك.
2. اختر ضغط العمل. ضغط العمل القياسي لسلسلة FDH هو 160 بار، ويمكن طلب 250 بار. الضغط الأعلى يعطي القوة نفسها بقطر أصغر، ويحتاج إلى تدفق زيت أقل للسرعة نفسها.
3. احسب القطر واختر المقاس القياسي. طبّق المعادلة أعلاه واختر أصغر قطر قياسي أكبر من الناتج: Ø40، Ø50، Ø63، Ø80، Ø100، Ø125، Ø160، Ø200 مم.
4. اختر قطر العمود. في المكبس النازل يرفع شوط الرجوع المنزلق والقالب فقط، فيكفي غالبًا العمود الأنحف: عند 160 بار تسحب Ø125/Ø70 نحو 13.7 طن، وØ125/Ø90 نحو 9.6 طن. أما العمود الأغلظ فيقاوم الانبعاج في الأشواط الطويلة.
5. حدِّد الشوط والسرعة. الشوط حتى 5,000 مم، وأقصى سرعة لمكبس الأسطوانة 0.5 م/ث. التدفق = المساحة × السرعة: أسطوانة Ø125 بسرعة 0.5 م/ث تحتاج نحو 368 لتر/دقيقة، لذلك تُحسب المضخة على السرعة المطلوبة فعلًا، وتعمل المكابس عادةً باقتراب سريع ثم كبس أبطأ.
6. اختر التثبيت والجوانات. في المكبس النازل تُستخدم عادةً الفلانشة الأمامية (FFM) لأن رد فعل قوة الكبس ينتقل مباشرة إلى العارضة العلوية. يوجّه هيكل المكبس المنزلق عبر أدلة فلا يحمل عمود الأسطوانة حملًا جانبيًا، وتمتص وصلة كروية لطرف العمود (FRM) عدم المحاذاة البسيط. الجوانات القياسية NBR للزيت المعدني من 20 درجة تحت الصفر حتى 80 درجة مئوية، ومع جوانات خاصة يتسع المجال حتى 200 درجة مئوية؛ ويتوفر خيار جوانات Viton.

أبعاد التثبيت في سلسلة FDH وفق CETOP RP 58 H، وتخضع كل أسطوانة لاختبار التسرب الداخلي والخارجي؛ التفاصيل في صفحة أسطوانة FDH.

الأسئلة الشائعة

صفحات ذات صلة

• أنواع الأسطوانات الهيدروليكية — أحادية ومزدوجة الفعل، بعمود ربط، ملحومة، غاطسة، مع جدول مقارنة.
• قوة أسطوانة هيدروليكية عند 160 بار — جدول القوة لكل قطر عند ضغط العمل القياسي.
• مصنع أسطوانات هيدروليكية في تركيا — مراحل التصنيع والاختبار وطريقة الطلب.