Snižování třecích ztrát v hydraulickém pístovém tlumiči

Decreasing of sliding friction in hydraulic piston damper

conference paper

en

The published paper deals with the decreasing of sliding friction in hydraulic cylinder with double-ended piston rod. The hydraulic cylinder extrudes oil through the throttling gap placed in the external bypass, and so the throttling gap works as a hydraulic damper. Commercial hydraulic cylinder is the simplest way to ensure the fluid flow through the bypass. The hydraulic piston is manufactured with minimal leaking around the piston rod and maximal sealing of the piston. It results in high friction losses particularly caused by piston and piston rod sealing. This causes the undesired increasing of F-v dependence of the whole system. The main goal of this paper is a proposal of suitable design and material selection which decreases friction losses. The measurement of all components, which contributes to the increasing of shear friction, is described (piston rod sealing, piston sealing, dust cover, sliding tapes). The piston rod sealing has a significant effect on the total frictional force. New seals with different preload from materials NOVATHAN and NBR were designed and measured. The material NBR with suitable design modification of seal preload is the best solution for low shear friction operation of hydraulic cylinder.

Prezentovaný článek se zabývá snížením smykového tření hydraulického válce s oboustrannou pístnicí. Hydraulický válec protlačuje olej přes škrtící štěrbinu umístěnou externě v obtoku, která tak plní funkci tlumiče. Použití komerčně dostupného hydraulického válce je nejjednodušší způsob, jak zajistit pohyb kapaliny přes bypass. Válec je vyroben s ohledem na minimální lekáž kolem pístnice a maximální těsnost pístu. To má za příčinu velké třecí ztráty zejména u pístnicového a pístového těsnění, což vede k nežádoucímu nárůstu F-v charakteristiky systému. Cílem bylo nalézt vhodnou konstrukční či materiálovou úpravu, kterou by se snížily třecí ztráty. V článku je prezentováno měření třecích sil jednotlivých těsnících a vodících prvků (pístové a pístnicové manžety, prachovky, vodící pásky). Bylo změřeno, že zásadní vliv na celkovou třecí sílu mají pístnicové těsnící manžety. Byly navrženy a změřeny nové manžety. Nejvýhodnější pro pístové hydraulické tlumiče se jeví použití materiálu NBR s vhodnou konstrukční úpravou předpětí manžety. V článku je dále popsána velikost tření všech komponent, které nějakým dílem přispívají ke smykovému tření ve válci.

The published paper deals with the decreasing of sliding friction in hydraulic cylinder with double-ended piston rod. The hydraulic cylinder extrudes oil through the throttling gap placed in the external bypass, and so the throttling gap works as a hydraulic damper. Commercial hydraulic cylinder is the simplest way to ensure the fluid flow through the bypass. The hydraulic piston is manufactured with minimal leaking around the piston rod and maximal sealing of the piston. It results in high friction losses particularly caused by piston and piston rod sealing. This causes the undesired increasing of F-v dependence of the whole system. The main goal of this paper is a proposal of suitable design and material selection which decreases friction losses. The measurement of all components, which contributes to the increasing of shear friction, is described (piston rod sealing, piston sealing, dust cover, sliding tapes). The piston rod sealing has a significant effect on the total frictional force. New seals with different preload from materials NOVATHAN and NBR were designed and measured. The material NBR with suitable design modification of seal preload is the best solution for low shear friction operation of hydraulic cylinder.

hydraulický pístový tlumič, hydraulický tlumič, pistnicové těsnění

hydraulic piston damper, hydraulic damper, piston rod seal

2015

14.05.2015

Prague

978-80-86246-42-0

NEUVEDENO

Engineering mechanics 2015

170–171

2