Seamos francos: un cilindro hidráulico no es sólo un generador de fuerza. En cualquier carrera superior a 40 pulgadas, es un miembro de compresión de columna larga.
La mayoría de los ingenieros de campo confían en la fórmula estándar de pandeo de Euler.(PAGcr= π2EI/L2)para decidir si una varilla aguantará. Introducen los números, ven un factor de seguridad de 2,0 y dan el visto bueno. Luego, seis meses después, la varilla se desmorona bajo carga, los sellos se rompen y la máquina se para.
Euler no mintió, pero asumió un mundo perfecto. Supuso que la carga era perfectamente axial, que el material era perfectamente homogéneo y que el montaje era perfectamente rígido. En la suciedad y las vibraciones de una obra o de una estación de transferencia de residuos, lo "perfecto" no existe.
La longitud teórica (LL) en su cálculo es una variable, no una constante. Depende completamente del factor K (factor de fijación final). Aquí es donde ocurre la primera "mentira".
| Estilo de montaje | Factor K teórico | Factor K de seguridad del mundo real de HCIC |
|---|---|---|
| Fijo-Fijo (Ambos extremos atornillados rígidamente) | 0.50 | 0.65 |
| Fijo con pasador (un extremo atornillado, un ojo) | 0.70 | 0.85 |
| Fijado-Fijado (ojos de horquilla en ambos extremos) | 1.00 | 1.20 |
| Fijo-Libre (estilo mástil telescópico) | 2.00 | 2.50 |
Si utiliza un factor K de 1,0 para un cilindro de remolque volcador con pasador y pasador, está ignorando la inclinación del pasador, el desgaste de los bujes y la flexión del bastidor. En HCIC, aplicamos una "multa de planta" a los factores K. Asumimos un margen de error del 20% en la alineación del montaje. Esa diferencia del 20 % en el factor K reduce su carga crítica en casi un 40 %.
El pandeo rara vez es un chasquido repentino. Es una fuga geométrica.
Si su cilindro hidráulico está desalineado solo de 3 a 5 grados (común en equipos agrícolas o de basura), la carga ya no es axial. Crea un momento flector (M=P×excentricidad). A medida que la varilla comienza a desviarse, la excentricidad aumenta. Cuanto más se dobla, más fuerte la carga lo empuja a doblarse más.
Es por eso que impulsamos los tubos de tope en cualquier carrera que exceda 10 veces el diámetro de la varilla.
Un tubo de tope es un espaciador interno simple que evita que el pistón llegue al casquillo del cabezal. ¿Por qué desperdiciar la longitud de la carrera? Para aumentar la distancia entre el cojinete del pistón y el cojinete de la biela.
Este aumento de la "envergadura de soporte" proporciona el soporte lateral necesario para combatir el momento de flexión. No impide que la carga esté descentrada, pero impide que la varilla tenga suficiente "espacio" para iniciar el arco de pandeo. Si su proveedor no le pregunta acerca de la precisión de su montaje, no le preocupa su límite de pandeo.
El límite elástico es el suelo, pero el módulo de elasticidad (EE) es el techo. Para la mayoría de los aceros, el EE es aproximadamente 29×10629×106 PSI. Ya sea que utilice acero de aleación costoso o acero al carbono estándar, la resistencia inicial a la flexión es la misma.
La ventaja de las varillas tratadas con 4140 o QPQ de alta resistencia no es que no se doblen, sino que pueden doblarse más y volver a estar rectas sin deformación plástica permanente. Una vez que una varilla alcanza su límite elástico durante una curvatura, se considera chatarra.
En HCIC, no utilizamos simplemente una hoja de cálculo. Para cilindros telescópicos o de ingeniería de carrera larga, realizamos un análisis de pandeo no lineal que tiene en cuenta:
Cada unidad de nuestras líneas HTC y HSG se verifica con estas sanciones del mundo real. Construimos para la inclinación de 5 grados y el pasador desgastado, no para el mundo perfecto del dibujo CAD.
Si su relación entre carrera y varilla excede 10:1, o si la distancia entre pasador y pasador retraído excede las 40 pulgadas. Agrega costo, pero es más barato que una varilla doblada.
No. El pandeo es función de la geometría (momento de inercia) y del módulo de elasticidad. Una mayor resistencia sólo evita la flexión permanente; no impide que se inicie el arco de pandeo.
QPQ no cambia el límite de pandeo, pero la zona de difusión de nitrógeno (0,3 mm+) aumenta la vida útil de la superficie, previniendo las microfisuras que a menudo inician la falla durante un evento de deflexión.
WhatsApp: +86 153 7619 8599
Correo electrónico: davidsong@mail.huachen.cc
Sitio web: http://jnhcic.com/
