Uvod
Hidraulički cilindri naširoko se koriste u raznim industrijama, kao što su građevinski strojevi, proizvodnja i rudarstvo. Oni su odgovorni za proizvodnju linearnog gibanja i bitne su komponente mnogih hidrauličkih sustava. Hidraulički cilindar sastoji se od nekoliko dijelova, uključujući klip, cilindar, bačvu i klip. Šipka je kritična komponenta hidrauličkog cilindra, odgovorna za prijenos sile koju proizvodi klip na teret. U ovom ćemo članku raspravljati o vrsti čelika koji se koristi za šipke hidrauličkog cilindra.
Što je klip hidrauličkog cilindra?
Klipnja hidrauličkog cilindra je sastavni dio hidrauličkog cilindra koji se izvlači ili uvlači pod hidrauličkim pritiskom. Obično je izrađen od čelika i dizajniran je za prijenos sile koju stvara hidraulički sustav na teret. Stap je povezan s klipom koji se kreće u cilindru. Cilindrično tijelo cilindra ispunjeno je hidrauličkom tekućinom koja ulazi i izlazi iz cilindra, što uzrokuje pomicanje klipa naprijed-natrag, a poluga se produžuje ili uvlači.
Materijali koji se koriste za šipke hidrauličkih cilindara
Postoji nekoliko materijala koji se koriste za šipke hidrauličkih cilindara, uključujući:
1. Ugljični čelik
Ugljični čelik je najčešći materijal koji se koristi za šipke hidrauličkih cilindara. Isplativo je i pruža dobru čvrstoću i izdržljivost. Najčešće korištene vrste ugljičnog čelika za šipke hidrauličkih cilindara su 1020 i 1045. Ove klase imaju vlačnu čvrstoću od oko 70,000 psi i granicu tečenja od oko 60,000 psi. Ugljični čelik prikladan je za primjene gdje je opterećenje umjereno i okolina nije korozivna.
2. Legirani čelik
Legirani čelik još je jedan popularan materijal koji se koristi za šipke hidrauličkih cilindara. Sadrži i druge elemente osim ugljika, kao što su krom, nikal ili molibden, koji poboljšavaju njegovu čvrstoću, izdržljivost i otpornost na koroziju. Najčešće korišteni legirani čelični razredi za šipke hidrauličkih cilindara su 4140 i 4340. Ovi razredi imaju vlačnu čvrstoću od oko 95,000 psi i granicu tečenja od oko 80,000 psi. Legirani čelik prikladan je za primjene u kojima je opterećenje veliko i okolina korozivna.
3. Nehrđajući čelik
Nehrđajući čelik je popularan materijal koji se koristi za šipke hidrauličkih cilindara u korozivnim okruženjima. Sadrži najmanje 10,5% kroma, što osigurava izvrsnu otpornost na koroziju. Najčešće korišteni razredi nehrđajućeg čelika za šipke hidrauličkih cilindara su 303 i 304. Ovi razredi imaju vlačnu čvrstoću od oko 90,000 psi i granicu tečenja od oko 50,000 psi. Nehrđajući čelik prikladan je za primjene u kojima je opterećenje umjereno, a okolina korozivna.
4. Indukcijski kaljeni čelik
Indukcijski kaljen čelik je vrsta čelika koji je podvrgnut procesima zagrijavanja i hlađenja koji povećavaju njegovu površinsku tvrdoću i otpornost na trošenje. Najčešće korištena klasa za šipke hidrauličkih cilindara je 1045. Indukcijski kaljen čelik ima površinsku tvrdoću od oko 55-60 HRC i tvrdoću jezgre od oko 25-30 HRC. Indukcijski kaljen čelik prikladan je za primjene gdje se zahtijeva visoka površinska tvrdoća i otpornost na habanje.
5. Kromirani čelik
Kromirani čelik je vrsta čelika koji je presvučen slojem kroma kako bi se poboljšala njegova otpornost na koroziju i površinska tvrdoća. Najčešće korištena klasa za šipke hidrauličkog cilindra je 1045. Kromirani čelik ima površinsku tvrdoću od oko 58-65 HRC i tvrdoću jezgre od oko 25-30 HRC. Kromirani čelik prikladan je za primjene gdje se zahtijeva visoka površinska tvrdoća, otpornost na trošenje i otpornost na koroziju.
Čimbenici koje treba uzeti u obzir pri odabiru čelika za šipke hidrauličkog cilindra
Prilikom odabira čelika za šipke hidrauličkih cilindara potrebno je uzeti u obzir nekoliko čimbenika, uključujući:
1. Opterećenje
Opterećenje je količina sile koju će hidraulički cilindar morati prenijeti na teret. Što je veće opterećenje, čelik mora biti jači. Ugljični čelik prikladan je za umjerena opterećenja, dok je legirani čelik prikladan za velika opterećenja.
2. Korozivna okolina
Ako će se hidraulički cilindar koristiti u korozivnom okruženju, preporučuje se nehrđajući čelik ili kromirani čelik.
3. Tvrdoća površine
Ako je potrebna visoka površinska tvrdoća, preporučuje se indukcijski kaljen čelik ili kromirani čelik.
4. Trošak
Cijena čelika važan je faktor pri odabiru materijala za šipke hidrauličkog cilindra. Ugljični čelik je najisplativiji, dok su nehrđajući čelik i kromirani čelik skuplji.
Zaključak
Vrsta čelika koja se koristi za šipke hidrauličkog cilindra ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući opterećenje, korozivnu okolinu, površinsku tvrdoću i cijenu. Ugljični čelik je najčešće korišteni materijal za šipke hidrauličkih cilindara, dok se također koriste legirani čelik, nehrđajući čelik, indukcijski kaljen čelik i kromirani čelik. Prilikom odabira čelika za šipke hidrauličkog cilindra, bitno je uzeti u obzir opterećenje, korozivnu okolinu, površinsku tvrdoću i cijenu kako bi se osigurala optimalna izvedba hidrauličkog cilindra.