เมื่อกกระบอกไฮดรอลิกไม่สามารถบรรลุความเร็วรอบที่ออกแบบไว้หรือร้อนจัดหลังจากใช้งานไปสามสิบนาที วิศวกรมักตำหนิปั๊มไฮดรอลิกหรือวาล์วควบคุมทิศทาง อย่างไรก็ตาม ในโรงปฏิบัติงาน สาเหตุที่แท้จริงมักจะง่ายกว่ามาก: พอร์ตของกระบอกสูบและระบบประปาที่เชื่อมต่อถึงกันนั้นมีขนาดเล็กมากสำหรับอัตราการไหลที่ต้องการ
ของไหลที่ถูกบังคับผ่านปากช่องที่จำกัดจะมีพฤติกรรมเหมือนกับน้ำที่ถูกพ่นผ่านสายยางสวนที่ถูกบีบ ความเร็วพุ่งสูงขึ้น การไหลแบบราบเรียบพังทลายลงสู่ความปั่นป่วนอย่างรุนแรง และความดันขนาดใหญ่ลดลงทั่วคอของพอร์ต ข้อจำกัดนี้แปลงแรงม้าไฮดรอลิกอันมีค่าให้เป็นความร้อนทำลายล้างโดยตรง ชะลอจังหวะการยืดออกอย่างรวดเร็ว และยังสามารถกระตุ้นการเกิดโพรงอากาศเฉพาะที่หรือการระเบิดของซีลแรงดันต้านในระหว่างการถอยกลับด้วยแรงโน้มถ่วงความเร็วสูง
การกำหนดขนาดพอร์ตของคุณให้ถูกต้องไม่ใช่แค่การจับคู่เธรดใดๆ ที่เกิดขึ้นในเปลเครื่องมือเท่านั้น โดยต้องมีการรักษาสมดุลความเร็วของของไหลในทุกสายการทำงานเพื่อให้มั่นใจว่าการส่งพลังงานจะเงียบ ประหยัดพลังงาน และไม่มีการรั่วไหล
ความเร็วของของไหลเป็นตัวกำหนดว่าน้ำมันจะไหลได้อย่างราบรื่นในแนวขนาน (การไหลแบบราบเรียบ) หรือปั่นป่วนอย่างรุนแรงโดยมีความต้านทานแรงเสียดทานสูง (การไหลแบบปั่นป่วน) ผู้ผลิตอุปกรณ์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์เคลื่อนที่ปฏิบัติตามแนวทางความเร็วที่เข้มงวดในสาขาวงจรต่างๆ:
| สาขาวงจร / ประเภทสาย | ความเร็วที่แนะนำ (m/s) | ความเร็วที่แนะนำ (ฟุต/วินาที) |
|---|---|---|
| สายดูดปั๊ม | 0.5 ถึง 1.2 ม./วินาที | 2.0 ถึง 4.0 ฟุต/วินาที |
| เส้นกลับ (แรงดันต่ำ) | 1.5 ถึง 2.5 ม./วินาที | 5.0 ถึง 8.0 ฟุต/วินาที |
| เส้นแรงดันต่อเนื่อง | 3.0 ถึง 5.0 ม./วินาที | 10.0 ถึง 16.0 ฟุต/วินาที |
| เส้นไหลสูงเป็นระยะๆ | สูงถึง 6.0 ม./วินาที | สูงถึง 20.0 ฟุต/วินาที (การทำงานระยะสั้น) |
| คอกระบอกพอร์ต | 3.5 ถึง 5.5 ม./วินาที | 12.0 ถึง 18.0 ฟุต/วินาที |
ในกระบอกสูบสองทางแบบก้านเดี่ยวน้ำมันที่ออกจากปลายฝาปิดระหว่างการไหลแบบดึงกลับจะถูกคูณด้วยอัตราส่วนพื้นที่ (มักจะเป็น 1.5:1 ถึง 2:1) หากปั๊มส่ง 30 GPM เข้าไปในโพรงแกน **45 ถึง 60 GPM จะกระชากออกจากพอร์ตปลายฝาครอบ หากพอร์ตฝาครอบมีขนาดเฉพาะสำหรับอัตราการจ่าย 30 GPM ความเร็วของเส้นส่งคืนอาจเกิน 25 ฟุต/วินาที ทำให้เกิดแรงดันต้านขนาดใหญ่ที่ต่อสู้กับจังหวะการดึงกลับ และทำให้ทั้งระบบร้อนเกินไป
ใช้แผนภูมิอ้างอิงแบบย่อต่อไปนี้เพื่อเลือกขนาดพอร์ตกระบอกสูบขั้นต่ำที่แนะนำโดยพิจารณาจากการไหลเข้าหรือออกจากพอร์ตสูงสุดทันที:
| อัตราการไหล (GPM) | อัตราการไหล (ลิตร/นาที) | SAE เกลียวตรง โอริงบอส (ORB) | หน้าแปลน SAE 4-Bolt (รหัส 61 / รหัส 62) |
|---|---|---|---|
| 1 ถึง 5 แกลลอนต่อนาที | 4 ถึง 19 ลิตร/นาที | SAE #4 (7/16-20) | ไม่สามารถใช้งานได้ |
| 5 ถึง 12 แกลลอนต่อนาที | 19 ถึง 45 ลิตร/นาที | SAE #6 (9/16-61) | ไม่สามารถใช้งานได้ |
| 12 ถึง 22 แกลลอนต่อนาที | 45 ถึง 83 ลิตร/นาที | SAE #8 (3/4-16) | หน้าแปลน 1/2" รหัส 61 |
| 22 ถึง 38 แกลลอนต่อนาที | 83 ถึง 144 ลิตร/นาที | SAE #10 (7/8-14) | หน้าแปลน 3/4" รหัส 61 |
| 38 ถึง 55 แกลลอนต่อนาที | 144 ถึง 208 ลิตร/นาที | แซ่ #12 (1-1/16-12) | หน้าแปลน 1" รหัส 61 |
| 55 ถึง 90 แกลลอนต่อนาที | 208 ถึง 340 ลิตร/นาที | แซ่ #16 (1-5/16-12) | 1-1/4" รหัส 61/62 |
| 90 ถึง 150 แกลลอนต่อนาที | 340 ถึง 568 ลิตร/นาที | แซ่ #20 (1-5/8-12) | 1-1/2" รหัส 61/62 |
| 150+ แกลลอนต่อนาที | 568+ ลิตร/นาที | บล็อกท่อร่วมแบบกำหนดเอง | 2" ถึง 3" รหัส 62 |
[SAE ORB (บอสโอริง)] ===> ซีลยางรัศมีไร้รอยรั่ว; ที่ต้องการมากถึง 5,000 psi
[ หน้าแปลน SAE 4-Bolt] ===> ทนต่อแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง; เหมาะที่สุดสำหรับพอร์ตที่มีอัตราการไหลสูง >1"
[BSPP (เกลียว G)] ===> แหวนซีลแบบผูกมัดหน้าแบน; มาตรฐาน ISO ระดับโลกนอกทวีปอเมริกาเหนือ
[ NPTF (ท่อเรียว)] ===> ลิ่มโลหะต่อโลหะ; มีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวจากความเครียดและการรั่วไหลที่มีแรงดันสูง
วิธีการปิดผนึก: เกลียวขนาน UN/UNF แบบตรงให้แรงจับยึดเชิงกล ในขณะที่โอริงยางหุ้มอยู่ในการลบมุมเคาน์เตอร์บอดด้วยเครื่องจักรภายใน
เหตุใด OEM ถึงชอบ: ช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดรอยแตกร้าวจนแน่นเกินไป ช่วยให้ปรับแนวข้อศอกได้ 90 องศาด้วยน็อตล็อค และทนแรงดันได้ถึง 5,000 psi (345 บาร์) ได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องร้องไห้
วิธีการซีล: หน้าแปลนแบบแยกส่วนหรือหน้าแปลนแบบยึดที่มีน้ำหนักมากจะยึดหัวหน้าแปลนแบนที่มีโอริงหน้าไว้ติดกับกระบอกไฮดรอลิกตัวเครื่องมีสลักเกลียวเกรด 8 แรงดึงสูงจำนวน 4 ตัว
การใช้งานที่ดีที่สุด: จำเป็นสำหรับท่าเรือขนาด 1 นิ้วขึ้นไปบนรถขุดขนาดใหญ่ เครื่องอัดฟางอัดเศษขนาดใหญ่ และรถเครนแบบเคลื่อนที่ ทนทานต่อการสั่นของสายเชิงกลที่รุนแรง และช่วยให้สามารถเชื่อมต่อสายที่มีขนาดกะทัดรัดโดยไม่มีการรบกวนการสวิงของประแจ
วิธีการปิดผนึก: เกลียวขนานกับวงแหวนซีลที่เชื่อมด้วยอีลาสโตเมอร์ (แหวนรอง Dowty) หรือโอริงที่ยึดไว้กับพื้นผิวเรียบที่มีจุด
การใช้งานที่ดีที่สุด: มาตรฐานสากลที่โดดเด่นสำหรับอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ของยุโรป เอเชีย และอุปกรณ์ส่งออก ให้การปิดผนึกที่ไม่มีการรั่วไหลที่เชื่อถือได้เทียบเท่ากับ SAE ORB
โหมดความล้มเหลว: เกลียวไปป์แบบเรียวต้องอาศัยการเสียรูปของโลหะตามแนวข้างเกลียว ภายใต้การขยายตัวทางความร้อน แรงดันไฟกระชาก และการสั่นสะเทือน สารเจือปนของท่อจะถูกชะล้างออกไป ทำให้เกิดการรั่วไหล อุปกรณ์ฟิตติ้งทรงเรียวที่ขันแน่นแน่นเกินไปจะทำให้ส่วนเชื่อมต่อของพอร์ตเคลื่อนตัวออกด้านนอก ซึ่งบ่อยครั้งจะทำให้ฝาปลายกระบอกสูบที่เชื่อมแยกออกจากกัน
แม้ว่าขนาดเกลียวพอร์ตของคุณจะตรงกับโฟลว์ชาร์ต แต่ข้อบกพร่องทางเรขาคณิตภายในยังคงสามารถเร่งกระบอกสูบของคุณได้:
คำแนะนำเกี่ยวกับความเร็วและขนาดพอร์ตในคู่มือนี้แสดงถึงแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในด้านวิศวกรรมที่เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับวงจรเซอร์โวความถี่สูง ของเหลวน้ำ-ไกลคอล หรือรอบการทำงานที่รุนแรง โปรดปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรม HCIC สำหรับการคำนวณไดนามิกของไหลเชิงคำนวณ (CFD) อย่างเต็มรูปแบบ และการเพิ่มประสิทธิภาพท่อร่วม
HCIC เป็นวิศวกรด้านกระบอกไฮดรอลิกแบบกำหนดเองประสิทธิภาพสูง บล็อกท่อร่วมรวม และหน่วยจ่ายกำลังไฮดรอลิกสำหรับผู้สร้างอุปกรณ์เคลื่อนที่และอุตสาหกรรมทั่วโลก
