Mencegah Ekspansi Selang Hidraulik:Panduan Ahli
Oleh Josh Cosford, Editor Kontributor
Saya yakin Anda bahkan tidak tahu bahwa perluasan selang itu penting, bukan? Tentu kita tahu bahwa selang hidrolik terutama terbuat dari karet sintetis yang lentur dan lembut. Memang benar, inti dari penggunaan karet adalah untuk menambah fleksibilitas pada opsi perutean pipa, secara harfiah dan kiasan. Ban dalam berbahan karet dan lapisan penutup adalah roti yang tidak terlalu enak untuk daging penguat sandwich selang kami. Kombinasi ini kuat dan fleksibel, namun tidak kebal terhadap ekspansi.
Ekspansi selang terjadi ketika ID tabung meningkat di bawah tekanan meskipun didukung oleh lapisan penguat baja, serat sintetis, atau tekstil. Meskipun tulangan sedikit meregang, perluasan selang bersifat linier dan radial:saat selang menjadi sedikit lebih panjang saat tabung terkompresi di bawah tekanan, diameter bagian dalam secara efektif meningkat saat terjepit di antara oli dan tulangan.
Jenis lapisan penguat bagian dalam memiliki dampak terbesar pada pemuaian selang penahan.
Perluasan selang adalah berita buruk karena beberapa alasan, terutama dalam aplikasi kontrol gerak presisi yang beroperasi pada tekanan tinggi. Dalam sistem dengan aktuator berkecepatan tinggi dan presisi tinggi, selang jangka panjang menambah elastisitas oli hidrolik, mengurangi modulus curah efektifnya (ketahanan oli terhadap kompresi). Dalam aplikasi presisi tinggi, terkadang sedikit pengurangan kekakuan yang disebabkan oleh selang ini merupakan hal yang baik, karena membantu mengurangi lonjakan tekanan dan memberikan redaman selama pengoperasian frekuensi tinggi.
Namun, mudah untuk mendapatkan terlalu banyak manfaat di sini, karena ekspansi selang menyebabkan kinerja yang lamban, kontrol yang buruk, dan bahkan peningkatan panas karena karet menghasilkan gesekan internal yang disebabkan oleh deformasi. Aplikasi yang dikontrol katup servo tidak bekerja seperti hidraulik standar — selalu ada tekanan yang diterapkan pada kedua sisi piston, dan pergerakan bekerja dengan mengontrol diferensial, bukan hanya tekanan absolut yang menguras satu port ke tangki. Hal ini menjaga aktuator dalam kondisi tegangan yang mudah untuk dipercepat dan dikendalikan secara tepat.
Tekanan dapat berputar puluhan kali per detik antara port penutup dan port kerja, setiap kali tabung selang melebar dan mengurangi kinerja. Setiap kali karet dikompres, ia juga menyimpan energi, melepaskannya seiring perubahan tekanan. Namun ada cara untuk memitigasinya, dan bahkan ada satu metode ekstrem untuk menghilangkannya.
Beberapa jenis konstruksi selang lebih rentan terhadap pemuaian, jadi Anda dapat memulai dengan memilih selang yang lebih kuat pada tahap desain mesin. Selang jalinan sangat fleksibel, dan selang jalinan 100R17 versi modern akan lebih unggul daripada konstruksi 100R2 lama, terutama mengingat sifat isobarik R17 (semua ukuran biasanya diberi nilai 4.000 psi). Untuk ketahanan ekspansi tertinggi, pilih selang spiral 100R12 atau 100R13 dengan empat atau enam lapis penguat. Gulungan spiral dapat menahan gaya radial lebih baik daripada tulangan jalinan, sehingga menghilangkan sedikit fleksibilitas luar.
Dan, tentu saja, selang yang lebih pendek akan memiliki area ekspansi yang lebih sedikit. Setiap kali memasang aktuator, usahakan memasang katup sedekat mungkin dengan aktuator. Hal ini memberikan sistem yang lebih responsif bukan hanya karena berkurangnya luas permukaan karet, namun juga karena menghilangkan massa oli ekstra antara katup dan silinder yang harus dipercepat.
Terakhir, untuk menghilangkan pemuaian selang sepenuhnya, cukup buang saja selangnya. Anda dapat memasang aktuator menggunakan tabung baja berkekuatan tinggi, yang jauh lebih kaku daripada selang hidrolik. Atau, pasang servo atau katup proporsional langsung ke silinder, yang hanya memerlukan pemipaan singkat ke kedua port kerja. Hal ini membantu jika lubang kerja katup memiliki jarak yang sama dengan lubang kerja silinder, sehingga menjaga volume cairan yang sama di kedua arah.
Perluasan selang adalah topik yang menarik, dan Anda dapat menggali subjek ini lebih dalam daripada yang dapat saya jelaskan di sini. Efek kepatuhan dapat dimodelkan untuk mencakup berbagai parameter, termasuk modulus curah oli, massa beban, dan dinamika katup yang disebutkan di atas, dan jangan repot-repot memeriksanya jika Anda tidak mahir dalam kalkulus diferensial. Intinya adalah Anda harus memperhitungkan ekspansi selang ke dalam desain performa tinggi Anda, dan jika diperlukan, hentikan proses tersebut.
Anda mungkin juga menyukai:
