Comment mesurer un vérin hydraulique ? Un guide de mesure complet

Mesurer correctement un vérin hydraulique est essentiel lors de la commande d'un vérin de remplacement, de la reconstruction d'une unité existante, de la correspondance des joints ou de la vérification si un vérin peut répondre aux exigences de force et de course d'une machine.

Quelques dimensions de base-telles que l'alésage, le diamètre de la tige, la course et la longueur de montage-sont importantes, mais elles ne suffisent pas pour de nombreux projets de remplacement. Vous devrez peut-être également enregistrer la géométrie de montage, la taille des broches, les filetages des ports hydrauliques, la pression de fonctionnement, les dimensions des joints et les conditions d'application.

Si vous remplacez un cylindre inconnu, identifiez le bontype de vérin hydrauliqueavant de prendre des mesures peut aider à déterminer les dimensions, les détails de montage et les informations de fonctionnement qui doivent être enregistrés.

Avant de mesurer ou de démonter un vérin hydraulique, isolez la machine de ses sources d'énergie, abaissez ou soutenez mécaniquement les charges suspendues, relâchez la pression hydraulique stockée et suivez la procédure de verrouillage/étiquetage applicable. L'OSHA exige spécifiquement que l'énergie stockée dangereuse, y compris la pression hydraulique, soit évacuée, retenue ou autrement sécurisée avant l'entretien de l'équipement.

Mesure des dimensions du cylindre central : alésage, tige, course et longueur rétractée

Commencez par les quatre dimensions qui définissent la plupart des vérins hydrauliques :

Diamètre d'alésage

Diamètre de la tige de piston

Longueur de course

Longueur rétractée ou fermée

1. Comment mesurer l'alésage du cylindre hydraulique

Lealésageest le diamètre intérieur du corps du cylindre et détermine la surface effective du piston.

Si le cylindre est démonté, mesurez l'alésage avec un :

Micromètre intérieur

Jauge d'alésage à cadran

Etrier intérieur

Jauge télescopique de précision

Prenez des lectures à plusieurs positions autour de la circonférence et à plusieurs profondeurs. Cela peut révéler une conicité, des rayures ou une-usure anormale-.

N'utilisez pas le diamètre extérieur du canon comme mesure d'alésage. L'épaisseur de paroi varie considérablement selon les modèles de cylindres.

Si le cylindre ne peut pas être démonté, vous ne pouvez normalement pas obtenir une mesure directe et fiable de l'alésage. Recherchez plutôt :

Numéro de modèle du fabricant

Informations sur la plaque signalétique

Dessin technique original

Manuel des pièces

Dimensions du piston ou du presse-étoupe d'une série de cylindres connue

Le diamètre extérieur du canon peut fournir une indication approximative, mais il ne doit pas être considéré comme la spécification de remplacement finale.

2. Mesurez le diamètre de la tige de piston

Mesurez la tige polie avec un micromètre extérieur ou un pied à coulisse numérique/vernier de qualité.

Prenez des mesures à plusieurs endroits, en particulier là où la tige passe à travers le presse-étoupe en fonctionnement normal.

Par exemple, enregistrez :

Diamètre de la tige : 2 000 po / 50,80 mm

Évitez de mesurer la rouille, les dommages au chrome, la peinture ou la contamination.

Le diamètre de la tige compte bien plus que le simple ajustement de remplacement. Il modifie la surface effective du côté de la tige d'unvérin hydraulique à double-effetr et affecte donc la force de rétraction.

3. Mesurer la longueur de la course

La course est la distance parcourue par le piston depuis sa position complètement rétractée jusqu'à sa position complètement déployée.

Une méthode pratique est la suivante :

Course=Longueur de référence étendue − Longueur de référence rétractée

Choisissez les deux mêmes points de référence pour les deux mesures.

Par exemple:

Goupille rétractée-à-longueur de la goupille : 36 pouces

Broche étendue-jusqu'à-longueur de la broche : 60 pouces

Course : 24 po

Ne confondez pas la course avec la longueur de tige exposée. Les tiges comprennent souvent des extrémités filetées, des épaulements, des chapes ou une longueur inutilisée qui ne fait pas partie de la course de travail.

4. Mesurez la longueur rétractée

Pour les cylindres de remplacement,épingle-centre-à-épingle-entraxeest souvent plus utile que la longueur physique totale.

Avec le cylindre complètement rétracté, mesurez du centre d’une goupille de montage au centre de la goupille de montage opposée.

Enregistrez également :

Longueur totale rétractée

Longueur étendue

Goupille-à-longueur rétractée de la goupille

Épingler-à-épingler sur une longueur étendue

Indiquez toujours si les mesures sont enpouces ou millimètres.

Pour les dimensions de précision telles que l'alésage et le diamètre de la tige, un micromètre est préférable. Les grandes dimensions de montage peuvent généralement être enregistrées avec une règle en acier ou un ruban à mesurer, mais ne supposent pas une tolérance de fabrication universelle. Les tolérances du cylindre de remplacement-doivent être confirmées par rapport au dessin original ou aux spécifications du fabricant.

Le diamètre de l'alésage est particulièrement important car la force du vérin hydraulique est basée sur la pression multipliée par la surface effective du piston.

Identification des dimensions de montage, des ports et des tailles de filetage

Un cylindre de remplacement peut avoir l'alésage et la course corrects et ne pas s'adapter si la géométrie de montage est incorrecte.

Identifiez d’abord le style de montage.

Les configurations courantes incluent :

Support à chape

Monture à œil-à tube croisé ou à broche-

Montage sur bride

Support de pied

Support à tourillon

Support de roulement sphérique

Patte de montage soudée

Pour les cylindres à tige-montés, enregistrez :

Pour les cylindres à bride, mesurez l'épaisseur de la bride, le diamètre du boulon, l'espacement des trous des boulons-, le diamètre pilote et les dimensions du cercle des boulons-, le cas échéant.

Pour les cylindres à tourillon, enregistrez le diamètre du tourillon, son emplacement le long du canon, la largeur entre les supports et la distance entre le point de référence du cylindre et l'axe central du tourillon.

Comment identifier les filetages des ports hydrauliques

N'identifiez pas un port simplement en mesurant son diamètre approximatif.

Les connexions hydrauliques courantes comprennent :

TNP/NPTF

Filetage droit SAE ou UN/UNF

JIC

BSPP

BSPT

Filetages métriques

ORFS

Les conseils d'identification des filetages- recommandent de vérifier plusieurs caractéristiques, car les filetages hydrauliques BSP, métriques et américains peuvent avoir des diamètres similaires. Vous devez comparer le diamètre du filetage, le pas du filetage, si le filetage est conique ou parallèle, ainsi que la géométrie du joint ou du siège.

Utiliser:

Pieds à coulisse numériques

Jauge de pas de filetage

Jauge d'angle du siège-

Tableau d'identification des fils

Pour les connexions NPT, mesurez le diamètre extérieur mâle ou le diamètre intérieur femelle au niveau du filetage complet approprié et vérifiez les filetages par pouce.

Enregistrez également l'emplacement et l'orientation du port-par exemple :

Cap-port d'extrémité : SAE -08, 90 degrés vers le haut
Port d'extrémité de tige- : SAE -08, 90 degrés vers le haut

Si disponible, photographiez la plaque signalétique du cylindre. Les numéros de modèle peuvent aider à identifier la pression de service, les limites de température, le matériau du joint et la configuration d'origine.

Évaluation de l'état du cylindre : joints, rectitude de la tige et usure

Si le cylindre est reconstruit plutôt que remplacé, l’inspection dimensionnelle doit inclure son état.

Identifier et mesurer les joints hydrauliques

Les joints de cylindre courants comprennent :

Joints en U-coupelle

Joints toriques-

V-emballage

Joints de piston

Joints de tige

Porter des bagues

Essuie-glaces ou grattoirs

Ne commandez pas un joint uniquement en fonction de son diamètre extérieur.

Enregistrer:

Type de joint / ID / OD / largeur / dimensions de rainure / matériau si connu

Par exemple:

Joint de tige – U-Cup – 2 000 po ID × 2,500 po OD × 0,375 po largeur

Prenez des photos claires à côté d’une balance ou d’un pied à coulisse. Photographiez également le presse-étoupe et la rainure du joint.

Vérifier la rectitude de la tige

Une tige pliée peut endommager les joints et les roulements de guidage même après l'installation de nouveaux joints.

Pour une tige retirée, soutenez-la sur des blocs V- appropriés et faites-la pivoter tout en surveillant la surface avec un indicateur à cadran.

Enregistrez la variation maximale indiquée et le lieu de mesure.

Une limite de faux-rond acceptable spécifique doit provenir du fabricant du vérin ou des spécifications de réparation, car les valeurs autorisées dépendent du diamètre, de la longueur, de la conception et de l'application de la tige.

Inspecter l’usure du barillet et du piston

Vérifiez :

Notation longitudinale

Piqûres

Corrosion

Polissage anormal

Cône d'alésage

Conditions hors-de-conditions anormales

Bandes d'usure du piston endommagées

Contamination métallique

Lorsqu’un démontage complet n’est pas possible, un endoscope peut aider à identifier les dommages évidents à la surface interne. Les tests de pression ou de fuite peuvent également aider à distinguer les fuites du joint externe du contournement du joint interne du piston-, bien qu'ils ne remplacent pas l'inspection dimensionnelle lors de la reconstruction du cylindre.

Documentez les zones endommagées avec des photographies et marquez leur emplacement approximatif à partir du capuchon ou de l'extrémité du presse-étoupe.

Mesure de vérins hydrauliques télescopiques et-à boîtier spécial

Vérins hydrauliques télescopiquesnécessitent plus d'informations car plusieurs étapes de déplacement contribuent à la course totale.

Enregistrer:

Longueur entièrement rétractée

Longueur entièrement étendue

Course totale

Nombre d'étapes

Diamètre extérieur de chaque étage exposé

Déplacement exposé de chaque étape

Cotes de montage

Emplacements des ports

Séquence d'extension

Ne présumez pas que toutes les étapes parcourent la même distance.

Un enregistrement de terrain utile pourrait ressembler à ceci :

Notez également si le cylindre estsimple effet ou double effet.

Pour unvérin hydraulique-à simple effet, documentez comment le cylindre renvoie-la gravité, la charge externe ou l'assistance du ressort.

Pour un vérin à double-effet, photographiez et identifiez les deux ports hydrauliques et notez si des amortisseurs, des soupapes d'équilibrage, des clapets anti-retour pilotés-ou d'autres composants intégrés sont présents.

Pour remplacement ou reconstruction, envoyer au fournisseur :

Photos globales

Photos des deux extrémités du cylindre

Plaque

Détails de montage

Ports

Dimensions de l'alésage et de la tige

Accident vasculaire cérébral

Plage de pression

Type de fluide hydraulique

Type de machine

Charge typique

Environnement opérationnel

Pour les cylindres télescopiques, ajoutez des photographies montrant l'ordre et la taille de chaque étage.

Calculs, conversions et précision des mesures

Les dimensions du cylindre peuvent également être utilisées pour vérifier si un cylindre de remplacement fournira la force requise.

La force du vérin hydraulique est calculée à partir de :

Force=Pression × Surface effective

Pour prolongation :

Surface du piston=π × Alésage² ÷ 4

Pour la rétractation :

Zone annulaire=Zone du piston − Zone de la tige

Exemple

Supposer:

Alésage=4 dans

Tige=2 dans

Pression=3 000 psi

Zone des pistons :

π × 4² ÷ 4=12.57 po²

Force d'extension approximative :

12,57 × 3,000=37,700 lb

Zone de canne :

π × 2² ÷ 4=3.14 po²

Zone de rétraction :

12,57 − 3.14=9.43 po²

Force de rétraction approximative :

9,43 × 3,000=28,300 lb

La force utile réelle peut être inférieure en raison du frottement et des pertes de pression du système.

Le débit détermine la vitesse théorique du cylindre :

Vitesse=Débit ÷ Surface effective

Pour 10 GPM entrant dans l'alésage de 4 pouces ci-dessus, la vitesse d'extension théorique est d'environ3,06 po/s.

Conversions utiles

Dans la mesure du possible, enregistrez la mesure originale plutôt que de convertir à plusieurs reprises les chiffres arrondis.

Liste de contrôle pour les mesures et les commandes des vérins hydrauliques

Avant de demander un cylindre de remplacement ou un devis de reconstruction, confirmez que vous avez enregistré :

Diamètre d'alésage

Diamètre de la tige

Accident vasculaire cérébral

Goupille rétractée-à-longueur de la goupille

Broche étendue-jusqu'à-longueur de la broche

Style de montage

Diamètres des broches

Largeurs des ergots ou des chapes

Type et taille du filetage du port

Emplacements des ports

Pression de service

Fluide hydraulique

Type de cylindre

Utilisation de machines

Plaque signalétique/numéro de modèle

Photos du cylindre complet

Photos de supports et de ports

Ne desserrez jamais les raccords hydrauliques simplement pour obtenir une mesure alors que le système reste sous pression. Isolez l'équipement, contrôlez l'énergie stockée, soutenez les charges en mouvement et suivez les procédures LOTO applicables avant l'entretien.

Si les dimensions standard ou la configuration de montage ne correspondent pas à une unité-disponible dans le commerce-,vérins hydrauliques industrielspeut être spécifié en fonction de l'alésage requis, du diamètre de la tige, de la course, du style de montage, de la pression de fonctionnement, des ports et des conditions d'application.

Si vous ne savez pas quel cylindre de remplacement ou quel kit de joints correspond à votre équipement, envoyez vos mesures, photos de cylindre, détails d'application et pression de fonctionnement à notre équipe technique. Nous pouvons examiner les informations et vous aider à identifier les spécifications requises pour un vérin hydraulique de remplacement ou personnalisé.

FAQ

Comment mesurer avec précision le diamètre d’alésage d’un vérin hydraulique sans le démonter ?

L'alésage ne peut normalement pas être mesuré avec précision depuis l'extérieur d'un cylindre assemblé. Vérifiez d'abord la plaque signalétique, le numéro de modèle, le dessin du fabricant ou le manuel d'entretien. Le diamètre extérieur du baril ne peut fournir une estimation que parce que l’épaisseur de la paroi varie d’une conception à l’autre.

Quelle est la bonne façon de mesurer la longueur de course et les dimensions des broches-à-des broches ?

Mesurez les deux mêmes points de référence avec le cylindre complètement rétracté et complètement étendu. La différence est le coup. Pour les cylindres de remplacement, enregistrez également la distance entre les broches de montage-centre à-centre-en position complètement rétractée.

Comment puis-je identifier les ports hydrauliques NPT, BSP, JIC ou métriques ?

Mesurez le diamètre et le pas du filetage et déterminez si le filetage est conique ou parallèle. Inspectez ensuite la méthode d’étanchéité et l’angle du siège. Le diamètre seul ne suffit pas car plusieurs normes de filetage hydraulique ont des dimensions similaires.

Comment calculer la force de poussée et de traction du vérin hydraulique ?

La force de poussée est d’environ :

Pression × surface du piston

La force de traction utilise la plus petite zone annulaire :

Pression × (surface du piston − surface de la tige)

Par conséquent, un vérin classique à simple-tige et double-effet produit normalement moins de force théorique lors de la rétraction que lors de l'extension à la même pression.

Que dois-je fournir lors de la commande de joints de remplacement ou d’un cylindre reconstruit ?

Fournissez le numéro de modèle du vérin si disponible, l'alésage, le diamètre de la tige, la course, les dimensions des joints, les dimensions du presse-étoupe, les détails des orifices, la pression de fonctionnement, le fluide hydraulique, l'application de la machine et des photographies claires du vérin et des joints retirés.

Comment vérifier la rectitude de la tige du vérin hydraulique ?

Une fois la tige retirée en toute sécurité, soutenez-la correctement et faites-la pivoter tout en mesurant le mouvement de la surface avec un indicateur à cadran. Enregistrez le runout maximum à plusieurs endroits. Comparez les résultats avec les limites de réparation du fabricant plutôt que de vous fier à une tolérance universelle.

Comment les vérins télescopiques sont-ils mesurés différemment ?

Mesurez les longueurs des cylindres entièrement rétractés et entièrement étendus, la course totale, le nombre d'étages, le diamètre de chaque étage, la course de chaque étage, la séquence d'extension, les dimensions de montage et la configuration des ports. Chaque étape doit être documentée séparément plutôt que de traiter le cylindre comme une unité conventionnelle à un étage-.