Paip keluli lancar untuk silinder hidraulik tekanan tinggi

Paip keluli lancar untuk silinder hidraulik tekanan tinggi
Silinder hidraulik tekanan tinggi memerlukan paip keluli lancar dengan kekuatan yang luar biasa, ketahanan, dan ketahanan tekanan untuk memastikan prestasi yang boleh dipercayai di bawah keadaan yang melampau. Paip lancar lebih disukai di atas paip yang dikimpal kerana struktur seragam mereka, Kekurangan jahitan kimpalan, dan keupayaan unggul untuk menahan tekanan dalaman yang tinggi. Respons ini memperincikan jenis paip keluli lancar yang biasa digunakan, gred bahan mereka, piawaian, dan sifat mekanikal.
1. Mengapa paip keluli lancar?
Paip keluli lancar dihasilkan dengan extruding billet pepejal melalui batang menindik, Membuat tiub berongga tanpa kimpalan. Proses ini memastikan:
- Ketebalan dan kekuatan dinding seragam.
- Tiada mata lemah (cth., Jahitan kimpalan) yang boleh gagal di bawah tekanan.
- Rintangan yang dipertingkatkan terhadap tekanan gelung, Kritikal untuk aplikasi tekanan tinggi.
Tekanan gelung (S_H) Dalam kapal tekanan silinder dikira sebagai:
S_H = (P × d) / (2 × t)
Di mana:
- P = tekanan dalaman (MPa)
- D = diameter luar (mm)
- t = ketebalan dinding (mm)
Paip lancar dapat mengekalkan σ_h yang lebih tinggi kerana sifat bahan yang konsisten.
2. Gred paip keluli lancar biasa
Beberapa gred keluli karbon dan aloi digunakan untuk silinder hidraulik tekanan tinggi, dipilih berdasarkan kekuatan, keliatan, dan pembuatan.
Gred | Standard | Kekuatan Hasil (MPa) | Kekuatan Tegangan (MPa) | Permohonan biasa |
---|---|---|---|---|
ST52 (E355) | DARI 2391, DALAM 10305-1 | 355-520 | 490-630 | Tong silinder hidraulik |
SAE 1045 | ASTM A519 | 450-550 | 620-750 | Silinder tekanan sederhana |
SAE 4140 (42CrMo) | ASTM A519 | 650-850 | 850–1000 | Silinder tekanan tinggi |
37Mn | GB 18248 | ≥540 | ≥750 | Silinder gas dan hidraulik |
34CrMo4 | DALAM 10297-1 | ≥650 | ≥900 | Sistem tekanan tinggi |
3. Piawaian utama untuk paip lancar
Piawaian ini memastikan ketepatan dimensi, kualiti bahan, dan rintangan tekanan:
- DARI 2391 / DALAM 10305-1: Ketetapan Keluli Keluli Lancar untuk Sistem Hidraulik dan Pneumatik, menekankan toleransi yang ketat dan permukaan yang lancar.
- ASTM A519: Tiub mekanikal keluli karbon dan aloi lancar, sesuai untuk aplikasi tekanan tinggi.
- GB 18248: Tiub keluli lancar untuk silinder gas dan hidraulik, Digunakan secara meluas di China.
- JIS G3429: Tiub keluli lancar untuk silinder gas tekanan tinggi, Berkenaan dengan sistem hidraulik.
4. Sifat mekanikal dan kriteria pemilihan
Pilihan paip lancar bergantung pada tekanan operasi, suhu, dan reka bentuk silinder. Ciri -ciri utama termasuk:
- Kekuatan Hasil (S_y): Mesti melebihi tekanan maksimum yang disebabkan oleh tekanan.
- Kekuatan Tegangan: Memastikan penentangan terhadap pecah.
- Pemanjangan: Menunjukkan kemuluran untuk membentuk dan rintangan keletihan.
- Kekerasan: Mempengaruhi rintangan haus, terutamanya untuk permukaan yang diasah.
Contoh pengiraan: Untuk silinder dengan p = 35 MPa, D = 100 mm, dan t = 10 mm:
S_H = (35 × 100) / (2 × 10) = 175 MPa
Gred seperti ST52 (S_Y = 355 MPa) sudah mencukupi, dengan faktor keselamatan ~ 2.
5. Jenis dan ciri paip tertentu
5.1 ST52 (E355)
ST52 adalah keluli karbon kekuatan tinggi, selalunya sejuk dan diasah untuk permukaan dalaman yang lancar. Ia sesuai untuk tong silinder hidraulik kerana keseimbangan kekuatannya (S_Y ≥ 355 MPa) dan ketangguhan.
5.2 SAE 4140 (42CrMo)
Keluli aloi ini menawarkan kekuatan yang unggul (S_Y ≥ 650 MPa) dan kebolehkerjaan, menjadikannya sesuai untuk silinder tekanan tinggi (cth., 5000-10,000 psi). Ia sering dirawat haba untuk prestasi yang dipertingkatkan.
5.3 37Mn dan 34crmo4
Keluli aloi ini digunakan dalam gas tekanan tinggi dan silinder hidraulik. 34CrMo4, dengan kandungan kromium dan molibdenumnya, memberikan rintangan keletihan yang sangat baik dan dapat mengendalikan tekanan melebihi 50 MPa.
6. Proses Pengilangan
Paip lancar untuk silinder hidraulik biasanya:
- Sejuk: Meningkatkan ketepatan dimensi dan kemasan permukaan.
- Diasah: Menyediakan permukaan dalaman yang lancar (Ra ≤ 0.4 μm) untuk pergerakan omboh dan umur panjang meterai.
- Dirawat haba: Menormalkan atau memadamkan/pembiakan meningkatkan sifat mekanikal.
7. Dimensi biasa
Parameter | Julat | Unit |
---|---|---|
Diameter Luar (DARIPADA) | 50-300 | mm |
Ketebalan Dinding (t) | 5-30 | mm |
Panjang | 3-12 | m |
8. Pertimbangan Praktikal
Penilaian Tekanan: Paip mesti menahan tekanan dari 2000 psi (13.8 MPa) ke atas 10,000 psi (69 MPa), bergantung kepada aplikasi.
kakisan: Keluli karbon memerlukan lapisan atau inhibitor dalam persekitaran basah; keluli tahan karat (cth., 304/316) adalah alternatif untuk cecair yang menghakis.
Kepenatan: Pemuatan kitaran memerlukan rintangan keletihan yang tinggi, memihak kepada keluli aloi seperti 4140 atau 34crmo4.