Holle staaf

De uniformiteit van de wanddikte bepaalt meer dan alleen de diameter in de echte wereld

De sterkte van een holle zuigerstang is niet alleen een functie van de buitendiameter en de boring op papier - het hangt sterk af van hoe uniform de wanddikte blijft over de volledige omtrek en over de gehele lengte. Als de interne boring tijdens de bewerking zelfs maar enigszins uit het midden afwijkt, krijgt de ene kant van de staaf een dunnere wand dan de andere, waardoor een zwak punt ontstaat dat zich onder belasting heel anders gedraagt ​​dan de nominale wanddikte doet vermoeden. Dit soort excentriciteit is moeilijk vast te stellen met een eenvoudige meting van de buitendiameter. Daarom vereist verificatie van de wanddikte doorgaans ultrasone diktetesten op meerdere punten langs de staaf in plaats van te vertrouwen op visuele of dimensionale inspectie van alleen de buitenkant.

In practice, this means two holle zuigerstangen met identieke specificaties voor de buiten- en binnendiameter op een specificatieblad, kunnen in de praktijk een aanzienlijk ander laadvermogen hebben als de ene tijdens het boren met een strengere concentriciteitscontrole werd geproduceerd dan de andere.

De afwerking van de interne boring is net zo belangrijk als het buitenoppervlak

De meeste kwaliteitsdiscussies rond zuigerstangen concentreren zich op de afwerking van het buitenoppervlak, aangezien die in wisselwerking staat met de afdichtingen. Bij een holle zuigerstang van een hydraulische cilinder heeft het interne boringoppervlak echter ook aandacht nodig, vooral bij ontwerpen waarbij de boring hydraulische vloeistof transporteert of dient als doorgang voor interne leidingen. Een ruw of inconsistent inwendig oppervlak kan turbulentie in de vloeistofstroom veroorzaken, in de loop van de tijd bijdragen aan interne corrosie en in sommige ontwerpen fungeren als spanningsverhoger die de levensduur van vermoeidheid van binnenuit verkort in plaats van van buiten naar binnen.

Honing as a Secondary Finishing Step

Veel holle staaftoepassingen omvatten een hoongang op de interne boring na het boren, specifiek om de gereedschapssporen die door het boorproces zijn achtergelaten, glad te strijken. Deze stap wordt vaak overgeslagen bij goedkopere holle staven, wat een reden is waarom de kwaliteit van het booroppervlak aanzienlijk kan variëren tussen leveranciers, zelfs als de externe specificaties er identiek uitzien.

Waarom de boormethode meer dan alleen het gat beïnvloedt

Het creëren van de interne boring in een holle zuigerstang wordt doorgaans gedaan door middel van diepgatboren of kanonboren, en de gebruikte methode heeft stroomafwaartse effecten op de algehele rechtheid van de stang, niet alleen op de kwaliteit van het gat zelf. Diepgatboren genereert aanzienlijke hitte en snijkracht over een lang, smal pad, en als het proces niet goed onder controle is, kan de boor tijdens het vorderen enigszins uit het midden afdwalen, wat zowel excentriciteit van de boring introduceert als de neiging van de staaf om een ​​lichte kromming te ontwikkelen zodra het omringende materiaal de interne spanning opnieuw verdeelt.

• Boren met een kanon heeft de neiging rechtere, consistentere boringen over lange lengtes te produceren in vergelijking met standaard diepgatboren
• De koelvloeistofstroom door de boor tijdens het proces helpt de opbouw van warmte onder controle te houden en vermindert het risico op boorverplaatsing
• Door de staaf na het boren te ontlasten, wordt de uiteindelijke rechtheid ervan gestabiliseerd voordat de buitendiameter wordt afgewerkt
• Staven die in één enkele doorgang zijn geboord, vertonen over het algemeen een betere concentriciteit dan staven die in meerdere kortere fasen zijn geboord

Voor de productie van holle staven in onze fabriek in Wuxi vertrouwen we op kanonboren met een continue koelvloeistofstroom, omdat problemen met de rechtheid van de boring die in dit stadium worden geïntroduceerd, uiterst moeilijk zijn om later in het proces te corrigeren.

De interne boring kan meer doen dan alleen het gewicht verminderen

Gewichtsreductie is de meest genoemde reden om voor een holle zuigerstang te kiezen, maar de interne boring opent ook functionele mogelijkheden die een massieve zuigerstang simpelweg niet kan bieden. Bij sommige cilinderontwerpen wordt de boring gebruikt als een speciale doorgang voor hydraulische vloeistof, waardoor de druk het uiteinde van een lange cilinder kan bereiken zonder dat externe leidingen langs het cilinderlichaam nodig zijn. Dit is vooral handig bij apparatuur met beperkte ruimte, waarbij het niet praktisch is om externe slangen over de volledige lengte van een cilinder met lange slag te leiden.

In andere toepassingen wordt de boring gebruikt om een ​​secundaire staaf of sensorkabel te huisvesten, zoals een positiesensorstaaf die wordt gebruikt voor slagfeedback in cilinders die nauwkeurige, continue positiebewaking vereisen in plaats van alleen op externe eindschakelaars te vertrouwen.

Knikgedrag vereist een andere ondersteuningsstrategie dan massieve staven

Omdat een holle zuigerstang materiaal naar de buitenwand verdeelt in plaats van de volledige dwarsdoorsnede te vullen, neemt de weerstand tegen knikken onder drukbelasting niet op dezelfde manier toe als die van een massieve staaf naarmate de diameter toeneemt. Voor een gegeven buitendiameter zal een holle staaf over het algemeen bij een lagere drukbelasting knikken dan een massieve staaf, tenzij de buitendiameter wordt vergroot om het verwijderde materiaal te compenseren. Dit is een belangrijke overweging bij toepassingen met lange slag, waarbij puur vertrouwen op de gewichtsbesparing van een hol ontwerp zonder de diameter aan te passen of tussensteun toe te voegen, de hengel ondermaats kan maken voor de werkelijke zijbelastingsomstandigheden waarmee hij te maken krijgt.

Waar een holle zuigerstang problemen oplost, kan een massieve zuigerstang dat niet

Ontwerpen met holle hengels hebben de neiging hun plaats te verdienen in toepassingen waarbij het gewicht of de interne routing een echt functioneel voordeel bieden, in plaats van puur te worden gekozen als een lichter alternatief voor een massieve hengel. Cilinders met lange slag die worden gebruikt in scheeps- en havenapparatuur profiteren vaak van de verminderde massa, omdat lichtere bewegende componenten minder druk uitoefenen op ondersteunende constructies en de dynamische belasting tijdens bedrijf verminderen. Olieveld- en mijnbouwapparatuur maakt soms gebruik van de interne boring om hydraulische vloeistof- of instrumentatiebekabeling door de stang zelf te leiden, waardoor het algehele systeemontwerp wordt vereenvoudigd.

• Toepassingen met lange slag waarbij de verminderde heen en weer gaande massa de dynamische prestaties verbetert
• Ontwerpen die interne vloeistofgeleiding of kabeldoorgang door de stang zelf vereisen
• Apparatuur waarbij het minimaliseren van de structurele belasting door het eigen gewicht van de cilinder een prioriteit is
• Systemen die gebruikmaken van interne positiesensorstaven die een behuizingsdoorgang in de zuigerstang vereisen

Bij alle hydraulische cilinderprojecten die we hebben ondersteund voor fabrikanten van scheeps-, haven- en mijnbouwapparatuur, is de beslissing om een hydraulic cylinder hollow piston rod is bijna altijd neergekomen op een van deze functionele behoeften, in plaats van dat gewichtsvermindering de enige doorslaggevende factor is.