油圧回路 シリンダの負荷の考え方。

質問

油圧回路について相談です。
口では説明しずらいのですが、成形機の金型に中子用油圧シリンダが上下に二本付いており、上側のシリンダは、キャップ側が上向きロッドが下向きになって、下側のシリンダはロッドが上向き、キャップ側が下向きになっております。
中子を入れる時に上下シリンダのキャップ側に油圧を送り（油圧回路は１系統で同調するような感じです）、中子を入れるのですが、そこで油圧回路で疑問があります。
この中子の入、抜、は小型油圧ユニットで行っているのですが、ユニットにマニホールドがありそこに集積弁がのっけてあるので回路を見てみたら、シリンダの速度制御をメータインで行っておりました。ｶﾝﾊﾞﾗなどの背圧弁もないです。（他には速度制御バルブなどなし、シリンダにもなし）
仮に中子を入れる時、上側、下側のシリンダキャップ側に油圧を送ると、下側のシリンダは、ロッドが荷重を押し上げるように働くので正の負荷になりますが、上側のシリンダは荷重が下向き方向に働いているので、油圧を送ると自走すると思うのですが。その時のそれぞれのシリンダロッド側の油は合流して背圧などかかっていない状態でタンクに戻っております。（配管、継手などの圧損のみ）
この様な、正の負荷、負の負荷が同時に起こる場合は、メータアウト、ｶﾝﾊﾞﾗなど背圧をかけるのが普通ではないのですか？
図がないので分かりにくかったらすみません！

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

上側のシリンダが、「中子＋ピストンロッドアッセンブリの質量」が、「ロッド側受圧面積✕背圧＋ヘッド側受圧面積✕０．１ＭＰａ（真空圧）」を超えなければ、メーターアウト制御でなくとも問題ありません。

中子用シリンダの主仕事は、中子抜き作業なので、その時にはロッド側に圧力が発生しながらの作動になります。
中子入れの時にメーターアウト作動させると、ロッド側に圧力が発生することになり、ロッドパッキンの寿命を縮めることになります。（ロッド側の圧力は面積差によりブーストアップされるので余計に負荷を掛けます）

ロッドパッキンの寿命を考え、あえてメーターイン回路にしていると思われます。

Ｕパッキンも最近のものは、負圧に対する対策が取られているものが多くなっています。

お礼

ありがとうございます、とても勉強になりました。
参考にさせて頂きます！

補足

ロッド側背圧を考えるのは認識していましたが、真空の力も考えるとは、頭になかったです。
ありがとうございます。
しかし、ギャップ側が真空になり、負圧になるときに、
ピストンパッキンは痛まないのでしょうか？
ピストンパッキンはＵパッキンなどか使用されてますが、
Ｕパッキンは一方向からの圧力に対しての考慮はされて
設計されているとは思いますが、負圧に対しての考慮はされているのでしょうか？
負圧になるとＵパッキンに負担がかかると思うのですが。

回答No.2

noname#230359

負荷が可変等をして、速度が変化する要因があれば、
（長期停止の場合に、排圧が抜け飛び出し危険がある場合等）
シリンダの速度制御をメータインで行ないます。

お礼

ありがとうございます、とても勉強になりました。
参考にさせて頂きます！