Medir corretamente um cilindro hidráulico é essencial ao solicitar um cilindro de substituição, reconstruir uma unidade existente, combinar vedações ou verificar se um cilindro pode atender aos requisitos de força e curso de uma máquina.
Algumas dimensões básicas-como furo, diâmetro da haste, curso e comprimento de montagem-são importantes, mas não são suficientes para muitos projetos de substituição. Você também pode precisar registrar a geometria de montagem, tamanhos de pinos, roscas de portas hidráulicas, pressão operacional, dimensões de vedação e condições de aplicação.
Se você estiver substituindo um cilindro desconhecido, identificar o corretotipo de cilindro hidráulicoantes de fazer medições pode ajudar a determinar quais dimensões, detalhes de montagem e informações operacionais precisam ser registrados.
Antes de medir ou desmontar um cilindro hidráulico, isole a máquina de suas fontes de energia, abaixe ou apoie mecanicamente as cargas suspensas, alivie a pressão hidráulica armazenada e siga o procedimento de bloqueio/sinalização aplicável. A OSHA exige especificamente que a energia armazenada perigosa, incluindo a pressão hidráulica, seja aliviada, restringida ou de outra forma tornada segura antes da manutenção do equipamento.
Medição das dimensões do núcleo do cilindro: furo, haste, curso e comprimento retraído
Comece com as quatro dimensões que definem a maioria dos cilindros hidráulicos:
Diâmetro do furo
Diâmetro da haste do pistão
Comprimento do curso
Comprimento retraído ou fechado
1. Como medir o diâmetro do cilindro hidráulico
Ochatoé o diâmetro interno do cilindro e determina a área efetiva do pistão.
Se o cilindro estiver desmontado, meça o diâmetro com:
Micrômetro interno
Medidor de discagem
Pinça interna
Medidor telescópico de precisão
Faça leituras em diversas posições ao redor da circunferência e em múltiplas profundidades. Isso pode revelar conicidade, pontuação ou desgaste-fora-do círculo.
Não use o diâmetro externo do cano como medida do furo. A espessura da parede varia consideravelmente entre os projetos de cilindro.
Se o cilindro não puder ser desmontado, normalmente não será possível obter uma medição direta confiável do diâmetro. Em vez disso, procure:
Número do modelo do fabricante
Informações da placa de identificação
Desenho de engenharia original
Manual de peças
Dimensões do pistão ou da sobreposta de uma série de cilindros conhecida
O diâmetro externo do cano pode fornecer uma pista aproximada, mas não deve ser tratado como a especificação final de substituição.
2. Meça o diâmetro da haste do pistão
Meça a haste polida com um micrômetro externo ou um paquímetro digital/vernier de qualidade.
Faça medições em vários locais, especialmente onde a haste passa pela sobreposta durante a operação normal.
Por exemplo, registre:
Diâmetro da haste: 2.000 pol./50,80 mm
Evite medir ferrugem, danos ao cromo, pintura ou contaminação.
O diâmetro da haste é importante para mais do que o ajuste de substituição. Ele altera a área efetiva no lado da haste de umcilindro hidráulico-de dupla açãore, portanto, afeta a força de retração.
3. Meça o comprimento do curso
Curso é a distância que o pistão percorre desde totalmente retraído até totalmente estendido.
Um método prático é:
Stroke=Comprimento de referência estendido - Comprimento de referência retraído
Escolha os mesmos dois pontos de referência para ambas as medições.
Por exemplo:
Pino retraído-a-comprimento do pino: 36 pol.
Comprimento estendido de pino-a{1}}pino: 60 pol.
Curso: 24 pol.
Não confunda o curso com o comprimento da haste exposta. As hastes geralmente incluem extremidades roscadas, ombros, manilhas ou comprimento não utilizado que não faz parte do curso de trabalho.
4. Meça o comprimento retraído
Para cilindros de reposição,fixar-centro-a-fixar-distância centralmuitas vezes é mais útil do que o comprimento físico total.
Com o cilindro totalmente retraído, meça do centro de um pino de montagem até o centro do pino de montagem oposto.
Registre também:
Comprimento total retraído
Comprimento estendido
Fixar-a-comprimento retraído do pino
Fixar-a-fixar comprimento estendido
Sempre indique se as medições estão empolegadas ou milímetros.
Para dimensões de precisão, como diâmetro do furo e da haste, é preferível um micrômetro. Grandes dimensões de montagem geralmente podem ser registradas com uma régua de aço ou fita métrica, mas não pressupõem uma tolerância universal de fabricação. As tolerâncias-do cilindro de substituição devem ser confirmadas em relação ao desenho original ou às especificações do fabricante.
O diâmetro do furo é especialmente importante porque a força do cilindro hidráulico é baseada na pressão multiplicada pela área efetiva do pistão.
Identificando dimensões de montagem, portas e tamanhos de rosca
Um cilindro de substituição pode ter o diâmetro e o curso corretos e ainda assim não encaixar se a geometria de montagem estiver errada.
Primeiro identifique o estilo de montagem.
As configurações comuns incluem:
Suporte de manilha
Montagem em-tubo ou pino-cruzado
Montagem em flange
Suporte para pés
Montagem munhão
Montagem de rolamento esférico
Terminal de montagem soldado
Para cilindros-montados com pino, registre:
| Medição | O que gravar |
|---|---|
| Diâmetro do pino | Pino real ou diâmetro do furo de montagem |
| Fixar-no-comprimento do fixador | Distância-a{1}}centro quando retraído |
| Largura do talão | Largura do olhal ou manilha de montagem |
| Largura interna da manilha | Espaço disponível entre as orelhas da manilha |
| Diâmetro do furo de montagem | Furo acabado ou ID da bucha |
| Desvio | Distância entre a linha central do cilindro e a linha central da montagem |
Para cilindros com flange, meça a espessura do flange, o diâmetro do parafuso, o espaçamento-do furo do parafuso, o diâmetro piloto e as dimensões do círculo-do parafuso, quando aplicável.
Para cilindros com munhão, registre o diâmetro do munhão, a localização ao longo do cano, a largura entre os suportes e a distância do ponto de referência do cilindro até a linha central do munhão.
Como identificar roscas de portas hidráulicas
Não identifique uma porta simplesmente medindo seu diâmetro aproximado.
As conexões hidráulicas comuns incluem:
NPT/NPTF
Rosca reta SAE ou UN/UNF
JIC
BSPP
BSPT
Threads de métricas
ORFS
As orientações-de identificação de roscas recomendam a verificação de diversas características porque roscas BSP, métricas e hidráulicas americanas podem ter diâmetros semelhantes. Você deve comparar o diâmetro da rosca, o passo da rosca, se a rosca é cônica ou paralela e a geometria da vedação ou da sede.
Usar:
Paquímetros digitais
Medidor de passo de rosca
Medidor de ângulo-do assento
Gráfico de identificação de thread
Para conexões NPT, meça o diâmetro externo macho ou o diâmetro interno fêmea na rosca completa apropriada e verifique as roscas por polegada.
Registre também a localização e a orientação da porta-por exemplo:
Porta final-cap: SAE -08, 90 graus para cima
Porta-da extremidade da haste: SAE -08, 90 graus para cima
Se disponível, fotografe a placa de identificação do cilindro. Os números de modelo podem ajudar a identificar a pressão de trabalho, as limitações de temperatura, o material de vedação e a configuração original.
Avaliação da condição do cilindro: vedações, retilineidade da haste e desgaste
Se o cilindro estiver sendo reconstruído em vez de substituído, a inspeção dimensional deverá incluir sua condição.
Identificar e medir vedações hidráulicas
As vedações de cilindro comuns incluem:
Vedantes em forma de U-copo
O-anéis
V-embalagem
Vedações de pistão
Vedações de haste
Usar anéis
Limpadores ou raspadores
Não solicite uma vedação com base apenas no diâmetro externo.
Registro:
Tipo de vedação / DI / DE / largura / dimensões da ranhura / material se conhecido
Por exemplo:
Selo de haste – U-Copa – 2.000 em ID × 2,500 em DE x 0,375 em Largura
Tire fotografias nítidas ao lado de uma escala ou paquímetro. Fotografe também a sobreposta e a ranhura da vedação.
Verifique a retidão da haste
Uma haste dobrada pode danificar as vedações e guiar os rolamentos mesmo após a instalação de novas vedações.
Para uma haste removida, apoie-a em blocos V-adequados e gire-a enquanto monitora a superfície com um relógio comparador.
Registre a variação máxima indicada e o local de medição.
Um limite específico de desvio aceitável deve vir do fabricante do cilindro ou da especificação de reparo porque os valores permitidos dependem do diâmetro, comprimento, projeto e aplicação da haste.
Inspecione o desgaste do cilindro e do pistão
Verifique:
Pontuação longitudinal
Pitting
Corrosão
Polimento anormal
Conicidade do furo
Condições-fora{1}}da rodada
Bandas de desgaste do pistão danificadas
Contaminação metálica
Quando a desmontagem completa não for prática, um boroscópio pode ajudar a identificar danos óbvios na superfície interna. Testes de pressão ou vazamento também podem ajudar a distinguir o vazamento da vedação externa do desvio da vedação interna do-pistão, embora não substituam a inspeção dimensional ao reconstruir o cilindro.
Documente as áreas danificadas com fotografias e marque sua localização aproximada a partir da tampa ou da extremidade da sobreposta.
Medição de cilindros hidráulicos telescópicos e especiais-de caixa
Cilindros hidráulicos telescópicosrequerem mais informações porque vários estágios móveis contribuem para o curso total.
Registro:
Comprimento totalmente retraído
Comprimento totalmente estendido
Curso total
Número de etapas
Diâmetro externo de cada estágio exposto
Viagem exposta de cada etapa
Dimensões de montagem
Locais portuários
Sequência de extensão
Não presuma que todos os estágios percorrem a mesma distância.
Um registro de campo útil pode ser assim:
| Estágio | Diâmetro | Viagem medida |
|---|---|---|
| Estágio 1 | 4,50 pol. | 24 pol. |
| Estágio 2 | 3,75 pol. | 23 pol. |
| Estágio 3 | 3,00 pol. | 22 pol. |
Observe também se o cilindro estáação simples ou dupla ação.
Por umcilindro hidráulico-de simples ação, documente como o cilindro retorna-a gravidade, a carga externa ou a assistência da mola.
Para um cilindro de{0}ação dupla, fotografe e identifique ambas as portas hidráulicas e registre se há amortecimento, válvulas de contrapeso, válvulas de retenção-operadas por piloto ou outros componentes integrados.
Para substituição ou reconstrução, envie ao fornecedor:
Fotos gerais
Fotos de ambas as extremidades do cilindro
Placa de identificação
Detalhes de montagem
Portas
Dimensões do furo e da haste
AVC
Faixa de pressão
Tipo de fluido hidráulico
Tipo de máquina
Carga típica
Ambiente operacional
Para cilindros telescópicos, adicione fotografias mostrando a ordem e o tamanho de cada estágio.
Cálculos, conversões e precisão de medição
As dimensões do cilindro também podem ser usadas para verificar se um cilindro substituto fornecerá a força necessária.
A força do cilindro hidráulico é calculada a partir de:
Força=Pressão × Área Efetiva
Para extensão:
Área do pistão=π × Diâmetro² ÷ 4
Para retratação:
Área Anular=Área do Pistão − Área da Haste
Exemplo
Assumir:
Furo=4 em
Haste=2 em
Pressão=3.000 psi
Área do pistão:
π × 4² ÷ 4=12.57 pol²
Força de extensão aproximada:
12,57 × 3,000=37.700 lbf
Área da haste:
π × 2² ÷ 4=3.14 pol²
Área de retração:
12,57 − 3.14=9.43 pol²
Força de retração aproximada:
9,43 × 3,000=28.300 lbf
A força utilizável real pode ser menor devido ao atrito e às perdas de pressão do sistema.
O fluxo determina a velocidade teórica do cilindro:
Velocidade=Fluxo ÷ Área Efetiva
Para 10 GPM entrando no furo de 4 polegadas acima, a velocidade de extensão teórica é aproximadamente3,06 pol/s.
Conversões úteis
| Converter | Multiplicar por |
|---|---|
| Polegadas para mm | 25.4 |
| mm para polegadas | 0.03937 |
| psi para barra | 0.06895 |
| barra para psi | 14.504 |
| Galões americanos para litros | 3.785 |
Sempre que possível, registe a medição original em vez de converter repetidamente valores arredondados.
Lista de verificação para medição e pedido de cilindros hidráulicos
Antes de solicitar um cilindro de substituição ou orçamento de reconstrução, confirme se você registrou:
Diâmetro do furo
Diâmetro da haste
AVC
Pino retraído-a-comprimento do pino
Alfinete estendido-a-comprimento de alfinete
Estilo de montagem
Diâmetros dos pinos
Larguras de talão ou manilha
Tipo e tamanho da rosca da porta
Locais portuários
Pressão operacional
Fluido hidráulico
Tipo de cilindro
Aplicação de máquina
Placa de identificação/número do modelo
Fotos do cilindro completo
Fotos de montagens e portos
Nunca afrouxe as conexões hidráulicas simplesmente para obter uma medição enquanto o sistema permanece pressurizado. Isole o equipamento, controle a energia armazenada, apoie cargas móveis e siga os procedimentos LOTO aplicáveis antes da manutenção.
Se as dimensões padrão ou a configuração de montagem não corresponderem a uma unidade-pronta para uso-,cilindros hidráulicos industriaispode ser especificado de acordo com o furo necessário, diâmetro da haste, curso, estilo de montagem, pressão operacional, portas e condições de aplicação.
Se você não tiver certeza de qual cilindro de reposição ou kit de vedação corresponde ao seu equipamento, envie suas medidas, fotos do cilindro, detalhes da aplicação e pressão operacional para nossa equipe técnica. Podemos revisar as informações e ajudar a identificar as especificações necessárias para um cilindro hidráulico de substituição ou personalizado.
Perguntas frequentes
Como posso medir com precisão o diâmetro do furo de um cilindro hidráulico sem desmontá-lo?
O furo normalmente não pode ser medido com precisão do lado de fora de um cilindro montado. Verifique primeiro a placa de identificação, o número do modelo, o desenho do fabricante ou o manual de serviço. O diâmetro externo do cano pode fornecer uma estimativa apenas porque a espessura da parede varia entre os projetos.
Qual é a maneira correta de medir o comprimento do traço e as dimensões de-a-alfinete?
Meça os mesmos dois pontos de referência com o cilindro totalmente retraído e totalmente estendido. A diferença é o golpe. Para cilindros de reposição, registre também a distância do centro-ao-pino de montagem-na posição totalmente retraída.
Como posso identificar portas hidráulicas NPT, BSP, JIC ou métricas?
Meça o diâmetro e o passo da rosca e determine se a rosca é cônica ou paralela. Em seguida, inspecione o método de vedação e o ângulo da sede. O diâmetro por si só não é suficiente porque vários padrões de rosca hidráulica possuem dimensões semelhantes.
Como calculo a força de empurrar e puxar o cilindro hidráulico?
A força de impulso é aproximadamente:
Pressão × área do pistão
A força de tração usa a área anular menor:
Pressão × (área do pistão − área da haste)
Portanto, um cilindro convencional de-haste e dupla{1}}ação normalmente produz menos força teórica durante a retração do que durante a extensão na mesma pressão.
O que devo fornecer ao solicitar vedações de reposição ou um cilindro reconstruído?
Forneça o número do modelo do cilindro, se disponível, furo, diâmetro da haste, curso, dimensões da vedação, dimensões da sobreposta, detalhes da porta, pressão operacional, fluido hidráulico, aplicação da máquina e fotografias nítidas do cilindro e das vedações removidas.
Como verifico a retilinidade da haste do cilindro hidráulico?
Com a haste removida com segurança, apoie-a corretamente e gire-a enquanto mede o movimento da superfície com um relógio comparador. Registre o desvio máximo em vários locais. Compare os resultados com os limites de reparação do fabricante em vez de confiar numa tolerância universal.
Como os cilindros telescópicos são medidos de maneira diferente?
Meça o comprimento do cilindro totalmente retraído e totalmente estendido, o curso total, o número de estágios, o diâmetro de cada estágio, o deslocamento individual do estágio, a sequência de extensão, as dimensões de montagem e a configuração da porta. Cada estágio deve ser documentado separadamente, em vez de tratar o cilindro como uma unidade convencional de-estágio único.