単複動シリンダ、油圧シール設計の原理と基礎

2023-12-11

まず第一に、油圧技術における単動/複動シリンダのシールの重要性を認識する必要があります。シールなくして油圧技術は存在しないと言えます。シールが良くない場合は、油圧技術が良くありません。油圧シール設計の基本原則は、シールを点ではなく線で見ることですが、39;その点を無視しないでください&39;ポイントシールを過小評価しないでください。いわゆるラインはシーリングシステムです。いわゆるポイントは、特定のシール位置に固有です。デザインの原則は線と点の組み合わせでなければなりません。第二に、油圧シール設計の基礎を正確に理解する必要があります。基礎を正確に理解し、総合的に考慮し、これらの基礎とシール設計の関係、およびこれらの基礎間の関係を比較検討して初めて、シールまたは密封装置の構造の選択、およびこれらのシールおよび密封装置の材料の選択が可能になります。実行される。また、シールのサイズ、密封装置関連部品、幾何学的位置精度、表面粗さ、部品間の隙間なども慎重に選択する必要があります。上記の点に過失がなければ、精緻な設計とは言えず、油圧シールが施されることになります。危険が隠れた設計になっており、漏洩の可能性があります。

(1) 単動・複動シリンダの油圧シール設計原理

油圧シール設計の原理はライン（シールシステム）設計に基づいています。ポイント (特定のシール位置) のデザインはラインのデザインに含まれており、正確である必要があります。線と点のデザインは分離できず、全体を形成します。

ライン設計には 2 つの意味があります。完全な油圧装置の場合、油圧システム全体のシール設計である必要があります。システムのいずれかの部分に漏れがある場合、シール システム全体が不完全になります。第二に、特定のコンポーネントのシールを考慮することができます。パイプラインの特定の接続部のシールなどの点ですが、油圧シリンダ内のシールを考慮する場合、それは有線の概念でなければなりません。シールシステムを考慮しても、数箇所のシールによりシールシステムが形成されており、油圧シリンダのシールが有効であり、規定を超える漏れは発生しないと考えられる。油圧シリンダの定格圧力だけを基準にシールやシール装置の形状・構造を選択するとうまくいかない場合があります。油圧シリンダの定格圧力がPN=の場合50MPa であり、実際の作動圧力は、作動圧力 PN≥ など、より高いか、非常に高い、または非常に低いです。50MPaとか。 PN≦の場合50MPa を超えると、上記の設計が失敗する可能性があり、油圧シリンダの全プロセス中に漏れが発生します。もちろん、PN=で50MPa であれば油圧シリンダーに漏れはありません。シールまたはシール装置の構造の種類ごとに最適な圧力シール有効面積があり、シールまたはシール装置の構造の種類が異なれば最適な圧力シール有効面積も異なります。定格圧力値に基づいて特定の形式のシールまたは密封装置を選択するのではなく、その定格圧力値に基づいて、それをゼロ圧力から定格圧力までで割る場合 pN=50MPa は、圧力セクションに応じて、低圧、中低圧、中高圧、高圧のいくつかの圧力領域に分割され、さまざまな形式のシールまたはシール装置の選択に対応します。これは、油圧シリンダのシール システムを形成するために、さまざまな構造シール (シール装置) を選択するために使用されます。このとき、低圧、中圧、高圧にかかわらず、油圧シリンダーは作業プロセス全体を通じて漏れません。形1、特に合成シール特性曲線3 この図では、油圧シールの設計は、先端の正確な点設計、および線と点の組み合わせとしての線設計の原則に従う必要があることを十分に示しています。言い換えれば、油圧シールの設計はシールシステムの考え方に基づいて行う必要があります。シール性能を考慮し、シール位置の要件を出発点として設計する必要があります。つまり、各種シールや密封装置を合理的に選択し、その組み合わせを最適化し、各シールのシール機構や特性を最大限に活かし、直列接続方式を採用することでより良い構成を実現するというものです。適切な溝サイズ、表面粗さ、関連部品のクリアランスの一致。合理的な組み立てプロセスと組み合わせることで、期待されるシール性能と漏れのない効果が得られます。

1。 Oリングのシールカーブ2。ステムシールのシール曲線3。合成シール特性曲線

イチジク。1 ステムシールとOリングのシール曲線を重ね合わせた模式図

(2) 単動・複動シリンダの油圧シール設計の基本

油圧シールの設計の基本は、まず作動条件です。シールは作業条件の要件を満たさなければなりません。シールまたは密封装置の形状と構造、およびそれらで作られた材料は、使用条件に対応していなければなりません。この方法によってのみ、油圧シール設計の目的、つまり気密を防止することが可能になります。 キャビティ内の流体は、密閉されたキャビティの境界を越えて高圧側から低圧側に流れます。これを漏れと呼びます。

一般的な作業条件には、圧力、速度、媒体、温度が含まれます。環境の場所とは、海洋、陸地、空、熱帯、温帯、極寒帯を指します。屋外、屋内、きれいな場所、ほこりの多い場所、腐食性ガスや空気だけの場所など。

強調すべき点をいくつか挙げます。上記の項目はすべて、油圧シールの設計において考慮しなければならない要素です。これらのいずれかを無視すると、設計の失敗につながる可能性があります。第二に、圧力、温度、速度は決して静的な観点から理解されるべきではありません。これは、設計の基礎としての変更に十分対応できる動的な観点から扱う必要があります。したがって、設計された油圧シールは、その変更プロセス全体の要件を満たさなければなりません。たとえば、圧力は油圧シール設計の主要なパラメータ値です。油圧システムの定格圧力が40MPaであれば静的シール設計としては十分です。ただし、動的シール設計としては、特定の形式の構造シールが選択されます。油圧シリンダーなどのシステム内の実行本体が p= の圧力で漏れないことを保証できますが、40MPa、システムの圧力はゼロ圧力で処理されることがよくあります（このプロセスは非常に短い場合もありますが、常に存在します）に到達することが可能です40MPa、次にこのアクチュエータの前40MPa、ゼロ圧力、低圧、低圧などがあり、油圧シリンダーは低圧で漏れる可能性があり、油圧シールを設計する場合、特に動的です。シールの場合、液体の圧力を変化させるプロセスです。ゼロ圧力から定格圧力までの中程度（特に中圧および高圧以上の圧力）を考慮する必要があります。漏れのない良好なシールを確保するために、いくつかの異なるタイプのシールまたは複数のシールのセットを選択することができます。あるいは、シール装置が油圧シールの設計に適合することもあります。たとえば、油圧シリンダには、国際的には 3 コンポーネントまたは 5 コンポーネントのシールが使用されています。仕事のスピードも視点を変えて扱う必要があります。速度の変化は、相対的に可動する部品間の摩擦、摩擦抵抗、シールの摩耗、さらには始動やその他の多くの影響に影響を与えます。温度も変化する量、変化するパラメーターです。油圧シールのシール材に大きな影響を与えます。一部の油圧機器は、摂氏ゼロ度以下数十度で動作し、その後摂氏ゼロ度数十度、場合によっては数百度以上でも動作します。シール材によってはこの程度の耐量に耐えられるものもあります。温度変化範囲。シール材の中には、耐油性、耐摩耗性、機械的強度の高さなど多くの優れた特性を備えているものもありますが、耐低温性が課題となっています。たとえば、ポリウレタンシールは、温度が超過すると、80、適応しません。シール性能が劣化し、使用できなくなります。したがって、温度範囲も油圧シールの設計において考慮する必要がある可変パラメータです。また、圧力によって荷重を反映することはできますが、圧力では荷重がシールに与える影響を完全に反映することはできません。したがって、シールを設計する際には、実際の荷重を理解し、分析する必要があります。荷重の値の変化、方向の変化、それぞれの変化の振幅と周波数、変化段階が占める時間などを考慮することで、設計された油圧シールの信頼性が確実に向上し、完全なものになります。

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