Für eine einfache Zylinderberechnung gilt:, Geschwindigkeit = Ölfluss ÷ wirksame Kolbenfläche. Der Durchfluss füllt eine Kammer aus, sodass derselbe Durchfluss eine Kammer mit kleinerer Querschnittsfläche schneller bewegt. Aus diesem Grund zieht sich ein herkömmlicher doppeltwirkender Einstangenzylinder oft schneller zurück als er ausfährt, wenn in beide Richtungen der gleiche Durchfluss anfällt.
Verwende für jede Richtung den richtigen Bereich
Beim Ausfahren füllt das einströmende Öl die Kammer am Kopfende und wirkt auf die gesamte Kolbenfläche. Beim Einfahren füllt das Öl die Kammer am Stangenende und wirkt auf die ringförmige Fläche, abzüglich des Stangenquerschnitts. Der Flächenunterschied beeinflusst sowohl die Geschwindigkeit als auch die verfügbare Kraft. Eine größere Kolbenstange vergrößert den Geschwindigkeitsunterschied, verändert jedoch auch das Kräftegleichgewicht und die Ölmengen, die der Kreislauf bewältigen muss.
Ein einfaches Beispiel
Bei einem Bohrungsdurchmesser von 100 mm beträgt die Fläche am Endstück etwa 7.854 mm². Ein Durchfluss von 30 l/min entspricht 500.000 mm³/s. Dividiert man den Durchfluss durch die Fläche, ergibt sich eine ideale Ausfahrgeschwindigkeit von etwa 64 mm/s. Die entsprechende Zeit für einen Hub von 500 mm würde bei konstantem Durchfluss etwa 7,9 Sekunden betragen. Die tatsächlichen Zeiten können abweichen, da sich Förderleistung der Pumpe, Ventildosierung, Leckagen und Belastung im Laufe des Zyklus ändern.
Was beeinflusst die Geschwindigkeit bei einer echten Maschine?
Ein Durchflussregelventil kann die Bewegung dosieren, während eine Verstellpumpe den verfügbaren Durchfluss verändern kann. Lange Schläuche und kleine Anschlüsse führen zu Druckverlusten. Die Temperatur beeinflusst die Ölviskosität; eine Last kann die Bewegung beschleunigen oder behindern. Am Ende des Hubs kann ein Dämpfer den Kolben gezielt abbremsen. Bei Maschinen mit mehreren Antrieben kann der verfügbare Pumpendurchfluss aufgeteilt werden. Messen Sie die Geschwindigkeit am Zylinder und die Funktionsgeschwindigkeit, da die Geometrie des Gestänges dazu führen kann, dass die Werkzeuggeschwindigkeit von der Stangengeschwindigkeit abweicht.
Bewegungsprofil festlegen
Angabe der Anfahr-, Arbeits-, Rücklauf- und Endhubgeschwindigkeiten anstelle eines einzigen Wertes für die Zykluszeit. Berücksichtigen Sie dabei die Anforderungen hinsichtlich Hub, Belastung, Druck, Durchfluss und Steuerung. Auch Hubarbeitsbühnen und andere bewegliche Geräte erfordern eine Sicherheitsprüfung auf Maschinenebene. Siehe die Seite „Plattformzylinder“ für Anwendungsdaten.
Technische Hinweise: Grundlegende hydraulische Formeln nach Parker. Die obige Erläuterung wurde unabhängig davon für allgemeine Informationszwecke verfasst; endgültige Auslegungswerte erfordern eine projektspezifische Prüfung.