Siłownik wychylny do ciężkich układów wspomagania kierownicy

Pojazdy ciężkie wymagają kontrolowanego sterowania, zwłaszcza gdy kilka osi musi współpracować. Jednak przestrzeń wokół osi jest często ograniczona, podczas gdy obciążenia związane ze sterowaniem mogą być wysokie. Siłownik wahliwy z zębatką i kołem zębatym oferuje kompaktowy sposób na przekształcenie mocy hydraulicznej w moment obrotowy sterowania.

Dla producentów pojazdów i dostawców systemów osi wybór tego typu siłownika wiąże się z czymś więcej niż tylko sprawdzeniem jego wymiarów. Moment obrotowy na wyjściu, kąt wychylenia, wytrzymałość mocowania i konstrukcja sterowania muszą być dopasowane do pojazdu.

W tym artykule wyjaśniono, jak działa ten mechanizm i co powinni potwierdzić nabywcy B2B przed zamówieniem niestandardowego siłownika hydraulicznego.

Jak działa siłownik wahliwy z zębatką i kołem zębatym?

Siłownik wahliwy z zębatką i kołem zębatym przekształca ruch posuwisto-zwrotny tłoka w ograniczony ruch obrotowy. Olej pod ciśnieniem wchodzi do jednej komory roboczej, podczas gdy olej wypływa z przeciwnej komory. To powoduje ruch tłoka i zębatki, co obraca zazębiające się koło zębate i wał wyjściowy. Odwrócenie przepływu oleju powoduje odwrócenie kierunku obrotu.

W układzie sterowania pomocniczego wał wyjściowy jest połączony z ramieniem sterującym lub cięgnem. Cięgno to następnie obraca zwrotnice kół wokół sworzni, zmieniając kierunek jazdy kół.

Ruch przebiega według prostej sekwencji:

Zmiana kierunku przepływu oleju → ruch zębatki → obrót koła zębatego → ruch cięgna sterującego → obrót kół.

W przeciwieństwie do silnika hydraulicznego przeznaczonego do ciągłej rotacji, siłownik wahliwy działa w określonym zakresie kątowym. Jego skok musi zatem odpowiadać geometrii sterowania.

Dlaczego warto stosować siłownik wahliwy do sterowania pomocniczego?

Poziome ułożenie zębatki i koła zębatego może pasować do ograniczonej przestrzeni w pobliżu osi pojazdu ciężkiego. W zależności od konstrukcji pojazdu, można go rozważyć w przypadku przyczep wieloosiowych, specjalnych pojazdów inżynieryjnych i pomocniczych osi sterujących w podwoziach dźwigów montowanych na ciężarówkach.

Jego główne zalety to:

• Kompaktowa instalacja: Korpus i połączenie wyjściowe można zaprojektować wokół dostępnej przestrzeni osi.
• Wysoki moment obrotowy: Ciśnienie hydrauliczne i geometria zębatki z kołem zębatym zapewniają siłę obrotową wymaganą przez aplikację.
• Sztywne przenoszenie: Dobrze zaprojektowany napęd zębaty pomaga przenosić polecenia sterowania przy ograniczonym ruchu sprężystym.
• Kontrolowany skok: Określony zakres wychylenia umożliwia ustalenie jasnych ograniczeń sterowania.
• Niestandardowe interfejsy: Mocowania, wały i porty olejowe można dostosować do układu pojazdu.

Jednak precyzyjne sterowanie zależy od całego systemu. Luz mechaniczny, luzy cięgieł, stan oleju i reakcja sterowania wpływają na położenie kół. Niski luz jest celem projektowym; nie należy zakładać zerowego luzu.

Sterowanie pomocnicze i obrót dźwigu mają różne obciążenia

Siłownik wahliwy może napędzać różne mechanizmy, ale ich ścieżki obciążeń nie są takie same.

W układzie obrotu dźwigu siłownik obraca górną konstrukcję. Łożysko obrotowe i konstrukcja nośna przenoszą związane z tym obciążenia osiowe, promieniowe i przechylające.

W sterowaniu pomocniczym siłownik dostarcza moment obrotowy w celu zmiany kierunku jazdy kół. Masa pojazdu i siły drogowe przechodzą głównie przez opony, łożyska kół, zwrotnice, sworznie i konstrukcję osi.

Mimo to wstrząsy drogowe i opór sterowania mogą oddziaływać zwrotnie przez cięgno. Siłownik, wał, mocowania i obwód hydrauliczny muszą być zatem zaprojektowane pod kątem spodziewanych obciążeń. Siłownika nie należy traktować jako odizolowanego od wpływu nawierzchni.

Kluczowe elementy systemu sterowania z siłownikiem wahliwym

Siłownik jest jednym z elementów kompletnego systemu sterowania. Jego wydajność zależy od współpracy następujących komponentów.

Zawory hydrauliczne

Zawory kierunkowe i regulacji przepływu zarządzają ruchem. Tam, gdzie jest to wymagane, zawry utrzymujące obciążenie pomagają zapobiegać niechcianym ruchom. Wybór zaworu musi uwzględniać kontrolowane zwalnianie, skoki ciśnienia i zamierzone tryby pracy pojazdu.

Sam zamek hydrauliczny nie gwarantuje, że koła pozostaną idealnie zablokowane. Wewnętrzne wycieki, ściśliwość oleju i luz mechaniczny mogą nadal wpływać na położenie.

Czujniki kąta

Opcjonalny czujnik kąta zapewnia informację zwrotną do sterownika pojazdu. Dla skoordynowanego sterowania wieloosiowego system sterowania wykorzystuje tę informację zwrotną wraz z wymaganym poleceniem sterowania.

Dopasowanie zachowania osi nie zawsze oznacza użycie identycznych kątów. Każda oś może wymagać innego kąta docelowego w zależności od jej położenia i geometrii pojazdu.

Ramiona sterujące i drążki kierownicze

Te elementy przenoszą moment obrotowy na zwrotnice kół. Ich wymiary określają zależność między obrotem siłownika a kątem ustawienia kół.

Podczas skrętu koła wewnętrzne i zewnętrzne zazwyczaj wymagają różnych kątów. W rezultacie cięgno musi być zgodne z zamierzoną geometrią sterowania.

Ograniczniki skoku

Ograniczniki mechaniczne i ograniczenia sterowania pomagają zapobiegać nadmiernym ruchom. Muszą być one skoordynowane z prześwitem opon, układem przewodów giętkich i skokiem osi. Nie należy zakładać, że każdy siłownik wahliwy ma wbudowane ograniczniki odpowiednie do absorpcji pełnych obciążeń sterowania.

Co należy określić dla siłownika hydraulicznego OEM?

Przejrzysty opis techniczny pomaga projektowi siłownika hydraulicznego OEM przejść od koncepcji do wykonalnej konstrukcji.

Przed poproszeniem o wycenę przygotuj następujące informacje:

Jasno określ, czy podany kąt oznacza całkowity skok, czy ruch w każdą stronę od środka. W przeciwnym razie „wychylenie o 90°” może prowadzić do kosztownego nieporozumienia.

Ponadto utrzymuj obrót siłownika oddzielnie od kąta sterowania kołami. Cięgno determinuje sposób, w jaki jeden przekłada się na drugi.

Ograniczenia projektowe, które nabywcy powinni omówić

Siłownik wahliwy ma ograniczony ruch obrotowy, ale nie ma jednego ograniczenia kąta dla każdej konstrukcji. Potwierdź zakres dla wybranego modelu i instalacji.

Wstrząsy drogowe również wymagają odpowiedniej uwagi. Zamiast zakładać, że można uniknąć wpływu zderzenia, określ spodziewane szczyty ciśnienia, obciążenia przy zmianie kierunku i warunki pracy. Następnie przejrzyj odpowiednie zabezpieczenie hydrauliczne, wytrzymałość przekładni i podparcie mocowania.

W przypadku sterowania wieloosiowego sam siłownik nie może zapewnić skoordynowanego ruchu. System wymaga również odpowiedniego zasilania hydraulicznego, czujników, zaworów i logiki sterowania.

Wreszcie, stabilność jazdy na wprost zależy od kompletnej strategii sterowania pojazdem. Każda funkcja centrowania, blokowania lub sterowania zależnego od prędkości musi zostać oceniona na poziomie systemu.

Niestandardowe wsparcie siłownika wahliwego od Shellppon

Z siedzibą w Wuxi, Wuxi Shibang Machinery koncentruje się na badaniach, projektowaniu, precyzyjnej produkcji i dostosowywaniu siłowników hydraulicznych.

Siłownik hydrauliczny z kołem zębatym wahliwym Shellppon wykorzystuje przekładnię zębatkową do przekształcania posuwisto-zwrotnego ruchu liniowego w obrót wału do przodu i do tyłu. Szersza gama siłowników obejmuje również opcje OEM i niestandardowe opcje montażu, ciśnienia, materiałów i systemów uszczelniających.

Jako dostawca niestandardowych cylindrów, Shellppon może omówić wymagania projektowe, takie jak układ kołnierzy, połączenie wyjściowe, kąt wychylenia, moment obrotowy i ochrona środowiska. W przypadku projektów sterowania pomocniczego szczegóły te należy przeanalizować pod kątem przypadków obciążenia pojazdu i wymagań dotyczących sterowania przed wyborem modelu.

Skontaktuj się z zespołem technicznym Shellppon z informacją o układzie osi, wymaganym momencie obrotowym, ciśnieniu hydraulicznym i zakresie sterowania, aby omówić niestandardowy siłownik hydrauliczny dla Twojego projektu.