टेलीस्कोपिक हाइड्रोलिक सिलेंडर: 3-स्टेज स्टेजिंग कैसे काम करती है

टेलीस्कोपिक हाइड्रोलिक सिलेंडर क्या है?

टेलीस्कोपिक हाइड्रोलिक सिलेंडर 2 से 5 संकेंद्रित ट्यूबों से बना एक बहु-चरणीय एक्चुएटर होता है जो एक-दूसरे के अंदर सरकते हैं, इसलिए एक लंबा वर्किंग स्ट्रोक छोटे रिट्रैक्टेड पैकेज में समा जाता है। यहाँ कोई एकल पिस्टन रॉड नहीं है: प्रत्येक ट्यूब एक स्टेज है, और प्रत्येक स्टेज अपने अंदर वाली ट्यूब के लिए बैरल का काम करती है।

नेस्टिंग ही इसकी खासियत है। एक डंप ट्रेलर को जिसे 1,300 मिमी (51 इंच) लिफ्ट की ज़रूरत होती है, उसके बेड के नीचे 500 मिमी (20 इंच) जगह होती है, जहाँ एक सिंगल-स्टेज सिलेंडर को अपने स्ट्रोक से लंबी रॉड की आवश्यकता होगी। एक तीन-स्टेज यूनिट उसी दबाव पर अपनी विस्तारित लंबाई के लगभग एक तिहाई तक सिमट जाती है। इसकी कीमत संरचनात्मक है: प्रत्येक स्टेज एक पतली दीवार वाली ट्यूब है, इसलिए लोड पथ लंबा हो जाता है और गाइडिंग अधिक नाजुक हो जाती है।

• आउटर बैरल — बेस स्टेज, पोर्टेड, माउंटिंग को धारण करने वाला।
• इंटरमीडिएट स्लीव्स — आंतरिक रूप से होन्ड, प्रत्येक बारी-बारी से एक बैरल का काम करती है।
• फाइनल प्लंजर — सबसे छोटा स्टेज, ठोस या मोटी दीवार वाला।
• ग्लैंड और गाइड सेट — प्रत्येक स्लीव को लोकेट करता है, वाइपर और सील को समाहित करता है।

टेलीस्कोपिक सिलेंडर चरणों में कैसे फैलता है?

एक्सटेंशन पूरी तरह से अनुक्रमिक है: सबसे बड़ा स्टेज पहले चलता है, और बाद का प्रत्येक स्टेज तभी शुरू होता है जब पिछला स्टेज अपने स्टॉप पर पहुँच जाता है। कोई भी कंट्रोल वाल्व इस अनुक्रम को उत्पन्न नहीं करता है — प्रभावी क्षेत्र ही इसे निर्धारित करता है।

बेस पोर्ट में प्रवेश करने वाला तेल पहले स्टेज के पूरे क्षेत्र पर कार्य करता है। सबसे बड़ा क्षेत्र का मतलब उच्चतम बल और दिए गए प्रवाह के लिए, सबसे कम गति है। जब वह स्टेज अपनी स्टॉप रिंग पर बैठता है, तो वही दबाव दूसरे स्टेज के एन्यूलस पर कार्य करता है: छोटा क्षेत्र, कम बल, अधिक गति। यह पैटर्न तब तक दोहराया जाता है जब तक कि सबसे छोटा स्टेज बाहर न आ जाए।

1. तेल बेस पोर्ट में प्रवेश करता है और सबसे बड़े स्टेज के नीचे की मात्रा को भर देता है।
2. स्टेज 1 एक्सटेंड होता है और अपने आगे पूरे नेस्टेड स्टैक को ले जाता है; कुछ और नहीं हिलता।
3. स्टेज 1 अपनी स्टॉप रिंग पर पहुँचता है और दबाव अगले एन्यूलस में स्थानांतरित हो जाता है।
4. स्टेज 2 तेज़ और कम बल के साथ एक्सटेंड होता है और शेष स्टेजों को ले जाता है।
5. अंतिम स्टेज टॉप आउट होता है। कुल स्ट्रोक प्रत्येक स्टेज की यात्रा का योग होता है, जिसमें गाइडेंस ओवरलैप कम होता है।

रिट्रैक्शन इसे उलट देता है: भार स्टेजों को वापस घर की ओर धकेलता है, सबसे छोटा पहले, और तेल उसी पोर्ट के माध्यम से वापस आ जाता है। यही कारण है कि एक सिंगल-एक्टिंग यूनिट को रॉड-अप माउंट किया जाना चाहिए — गुरुत्वाकर्षण के बिना इसमें कोई वापसी बल नहीं होता है।

जब स्टेजें एक्सटेंड होती हैं तो फ़ोर्स क्यों घटता है और स्पीड क्यों बढ़ती है

बल दबाव के बराबर होता है, जो प्रभावी क्षेत्र से गुणा होता है; गति उसी क्षेत्र से विभाजित प्रवाह के बराबर होती है। जैसे-जैसे स्टेजें फैलती हैं, क्षेत्र कम होता जाता है, इसलिए बल घटता जाता है और गति बढ़ती जाती है, हमेशा व्युत्क्रमानुपात में।

इसे दूर करने के लिए इंजीनियर नहीं बनाया गया है — यही उत्पाद को उपयोगी बनाता है। लोडेड डंप बॉडी ब्रेकअवे पर सबसे भारी होती है, जब भार कॉम्पैक्ट होता है और ज्यामिति कम से कम यांत्रिक लाभ देती है, और यही वह समय होता है जब स्टेज 1 पीक बल देता है। लगभग 30° झुकाव के बाद गुरुत्वाकर्षण सहायता करता है, और छोटी तेज़ स्टेजें डंप को पूरा करती हैं।

दो परिणाम सामने आते हैं। कभी भी पूर्ण बल के आधार पर आकार न लें: जाँच करें कि क्या भार अभी भी सबसे छोटे स्टेज को अपने साथ ले जाने वाले भार के साथ चलता है। और यदि यात्रा के अंत में उच्च बल की आवश्यकता है, तो इसके बजाय सिंगल-स्टेज या प्लंजर निर्दिष्ट करें।

सिंगल-एक्टिंग या डबल-एक्टिंग: कौन सा डिज़ाइन उपयुक्त है?

सिंगल-एक्टिंग यूनिट हाइड्रोलिक रूप से फैलती हैं और भार या गुरुत्वाकर्षण के तहत एक पोर्ट का उपयोग करके पीछे हटती हैं। डबल-एक्टिंग यूनिट दूसरा पोर्ट और एक रिट्रैक्ट सर्किट जोड़ती हैं, इसलिए वे प्रतिरोध के खिलाफ स्टेजों को घर खींच सकती हैं।

इसे गुरुत्वाकर्षण ही तय करता है। सिलेंडर के ऊपर भार वाला कोई भी ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोग — डंप बॉडी, टिपर ट्रेलर, हैच कवर — सिंगल-एक्टिंग के अनुकूल है: सरल, सस्ता, कम सील। क्षैतिज अक्ष, या गति जहाँ रिट्रैक्शन वास्तविक कार्य करता है, के लिए डबल-एक्टिंग की आवश्यकता होती है।

क्षैतिज कार्य के लिए एक तीसरा विकल्प बाहरी रिटर्न स्प्रिंग या काउंटरवेट वाला सिंगल-एक्टिंग यूनिट है। यह जटिलता को सर्किट से मशीन संरचना में स्थानांतरित करता है, इसलिए यह मशीन-स्तर का निर्णय है।

कौन सी सील और गाइड स्टेजों को लीक होने से रोकते हैं?

प्रत्येक स्टेज इंटरफ़ेस में एक रॉड सील, एक वाइपर और एक वियर रिंग होती है, और यह तिकड़ी किसी भी अन्य कारक की तुलना में सेवा जीवन को अधिक निर्धारित करती है। तीन-स्टेज सिलेंडर में ऐसे तीन इंटरफ़ेस होते हैं, जो एक ही दबाव पर लेकिन अलग-अलग स्लाइडिंग स्थितियों में काम करते हैं।

प्रत्येक तत्व का एक ही काम होता है। रॉड सील, जो आमतौर पर एक्सट्रूजन प्रतिरोध के लिए पॉलीयूरेथेन होती है, दबाव सीमा को बनाए रखती है। वियर रिंग, जो आमतौर पर पीटीएफई-भरी हुई या फेनोलिक होती है, साइड लोड को वहन करती है और स्लीव को संकेंद्रित रखती है ताकि सील कभी दबे नहीं। वाइपर आने वाली सतह से ग्रिट को खुरचकर हटा देता है, इससे पहले कि वह सील लिप तक पहुँच जाए — क्वारी कार्य में यह हिस्सा सील की तुलना में लंबी उम्र के लिए अधिक काम करता है।

सतह की फिनिश इसका दूसरा भाग है। बोर को लगभग 0.2–0.4 µm Ra तक होन्ड किया जाता है; उजागर स्लीव को 800–1,000 HV पर 20–30 µm तक हार्ड क्रोम प्लेटेड किया जाता है। बहुत खुरदरी सतह सील को घिस देती है, बहुत चिकनी सतह तेल की फिल्म को नहीं बनाए रख पाती। खरीद में अक्सर एक विवरण छूट जाता है: इंटरमीडिएट स्लीव को अंदर से बैरल मानक तक होन्ड किया जाना चाहिए, क्योंकि वे वही हैं। एक सप्लायर जो केवल बाहरी बैरल को होन्ड करता है, वह एक ऐसा सिलेंडर भेजता है जो स्टेज दो पर रिसता है।

अधिकांश विफलताओं के चार कारण होते हैं: दूषित तेल, साइड लोडिंग, अधिक दबाव से सील का बाहर निकलना, और उजागर स्लीव को प्रभाव से नुकसान। चारों का अनुमान लगाया जा सकता है, और तीन को रखरखाव द्वारा रोका जा सकता है, न कि फिर से डिज़ाइन करके।

• दूषित तेल
 — कण सबसे तंग क्लियरेंस, स्टेज सील, स्कोरिंग सील और स्लीव में चले जाते हैं। 10 µm रिटर्न फ़िल्टर और निर्धारित तेल परिवर्तन अधिकांश जोखिम को दूर करते हैं।

टेलीस्कोपिक सिलेंडर कहाँ उपयोग किए जाते हैं?

टेलीस्कोपिक सिलेंडर वहाँ दिखाई देते हैं जहाँ एक लंबा सीधा स्ट्रोक बहुत छोटे पैकेज में फिट होना चाहिए। डिज़ाइन को पहले ज्यामिति के लिए, दूसरे स्थान पर बल के लिए चुना जाता है।

सबसे बड़ा अनुप्रयोग टिपिंग है: डंप ट्रक, टिपर ट्रेलर और अपशिष्ट स्थानांतरण ट्रेलर फर्श के नीचे सिलेंडर के साथ 45–60° तक बॉडी को उठाते हैं। 600 मिमी (24 इंच) से कम की क्लोज्ड लंबाई वाला तीन-स्टेज यूनिट एक स्ट्रोक प्रदान करता है जो अन्यथा चेसिस की तुलना में दोगुना लंबा सिलेंडर की आवश्यकता होती है। अन्य उपयोगों में सीज़र और बूम लिफ्ट शामिल हैं, जहाँ स्टेजिंग बिना किसी मास्ट के ऊंचाई तक पहुंचती है; जहाज के हैच कवर, क्षैतिज डबल-एक्टिंग यूनिट द्वारा संचालित; अपशिष्ट कम्पेक्टर, जहाँ एक लंबा पुश स्ट्रोक एक निश्चित फ्रेम में फिट होना चाहिए; और क्लैंपिंग फिक्स्चर, जहाँ एक छोटी क्लोज्ड हाइट मशीन के आकार को सरल बनाती है।

आप टेलीस्कोपिक सिलेंडर को कैसे निर्दिष्ट करते हैं?

मशीन की ज्यामिति और लोड कर्व से शुरू करें, फिर उन्हें स्टेज काउंट निर्धारित करने दें — कभी भी उल्टा न करें। एक सप्लायर जो लोड कर्व से पहले स्टेज काउंट देता है, वह ऐसा कोटेशन देता है जो कागज़ पर काम करता है लेकिन फील्ड में बंद हो जाता है।

छह डेटा बिंदु डिज़ाइन निर्धारित करते हैं; इन सभी के बिना कोई सटीक कोटेशन संभव नहीं है:

1. माउंटिंग लिफाफे में उपलब्ध बंद लंबाई
 , मिमी में।

• मल्टी-स्टेज टेलीस्कोपिक सिलेंडर
 — 2–5 स्टेज, कस्टम क्लोज्ड लंबाई।

प्लंजर हाइड्रोलिक सिलेंडर

 — ठोस रैम, उच्च बल, छोटा स्ट्रोक।

SB-Y1 औद्योगिक सिलेंडर

 — फ्लैंज, क्लिविस, ट्रनियन माउंटिंग।

हाइड्रोलिक पावर यूनिट्स

 — मल्टी-स्टेज मांग से मेल खाने वाला प्रवाह।