لوله سیلندری یا Honed Tube نوعی لوله فولادی صنعتی با ضخامت دیواره بالا و سطح داخلی صاف و صیقلی است. این لولهها برای استفاده بهعنوان بدنه سیلندر در سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک طراحی میشوند.
لولههای سیلندری معمولاً از فولادهای ساختمانی و آلیاژی مانند ST52 و ST37 بهصورت بدون درز تولید شده و پس از انجام عملیات ماشینکاری دقیق و هونینگ، به دقت ابعادی بالا و کیفیت سطح مناسب میرسند.
ساختار و ترکیب لوله سیلندری
بدنه لوله سیلندری دارای مقطع استوانهای توخالی است و بهصورت بدون درز تولید میشود. استفاده از روشهایی مانند نورد سرد یا کشش سرد در فولادهای کربنی و آلیاژی، مقاومت بالای آن در برابر فشار داخلی را تضمین میکند.
در تولید این لولهها معمولاً از آلیاژهای ST52 و ST37 استفاده میشود. این فولادها بهواسطه استحکام و مقاومت مناسب در برابر تنشهای مکانیکی، کاربرد گستردهای در سیلندرهای هیدرولیک و پنوماتیک دارند.
پس از انجام عملیات بورینگ، سنگزنی و هونینگ، سطح داخلی لوله بسیار صاف میشود و زبری آن به چند میکرون کاهش پیدا میکند. در نتیجه، اصطکاک بین پیستون و جداره کم میشود و روی پکینگها و کاسهنمدها خط و خراش نمیافتد.
در بسیاری از کاربردهای سنگین، روی سطح داخلی یا خارجی لوله سیلندری لایه نازکی از کروم سخت اعمال میشود. این پوشش باعث افزایش مقاومت لوله در برابر سایش، خوردگی و خستگی سطحی میشود.در نتیجه، طول عمر سیلندر در شرایط کاری سخت بیشتر میشود.
فرآیند تولید لوله سیلندری
- ماده اولیه برای ساخت لوله سیلندری، معمولاً لوله مانیسمان نورد سرد یا کشش سرد با قطر و ضخامت بیشتر است. در ادامه، واحد تولید با انجام چند مرحله کشش، نورد و ماشینکاری همین لوله را به ابعاد مورد نیاز لوله سیلندری تبدیل میکند.
- پس از شکلدهی، روی لوله عملیات حرارتی مانند نرمالهکردن و تنشزدایی انجام میشود. این فرآیندها باعث کاهش تنشهای پسماند و افزایش مقاومت لوله در برابر فشار و خمش میشوند.
- .مرحله مهم در تولید لوله سیلندری، عملیات هونینگ است. در این فرآیند، ابزار هونینگ با حرکت دورانی و رفتوبرگشتی، سطح داخلی لوله را میساید. نتیجه این عملیات ایجاد الگوی متقاطع Cross-hatch است که صافی سطح و نگهداری روغن را بهبود میدهد.
- در پروژههای دقیق، پیش از انجام عملیات هونینگ، فرآیندهایی مانند سوراخکاری و بورینگ دقیق انجام میشود. در برخی موارد، سنگزنی داخلی نیز بهکار میرود. این مراحل باعث میشوند گردی، هممحوری و استوانهای بودن لوله در محدوده استاندارد سیلندرهای هیدرولیک قرار گیرد
خواص مکانیکی و عملکردی (بهویژه ST52)
فولاد ST52 که یکی از رایجترین گریدهای لوله سیلندری است، استحکام کششی حدود 360 مگاپاسکال داشته و در عین استحکام بالا، از انعطافپذیری و جذب انرژی مناسبی برای تحمل ضربه و ارتعاش برخوردار است.
گرید ST52 بهدلیل ترکیب مناسب استحکام، چقرمگی و قابلیت ماشینکاری، برای سیلندرهایی که تحت فشارهای بالا، سیکلهای کاری مکرر و بارهای دینامیکی قرار دارند، یک گزینه مطمئن و پرکاربرد محسوب میشود
لوله سیلندری ST52 در برابر سایش و ضربه مقاومت بالایی دارد و در سیستمهای هیدرولیک، ماشینآلات راهسازی، تجهیزات معدنی و جکهای سنگین، طول عمر بالایی ارائه میدهد.
این لولهها با پوششهای ضدخوردگی (مانند پوششهای سطحی و گاهی کروم) عرضه میشوند تا در محیطهای مرطوب، خورنده یا در تماس با سیالات خاص، عملکرد پایدار و عمر سرویس طولانیتری داشته باشند.
انواع لوله سیلندری
از نظر نوع کارکرد سیستمی، لوله سیلندری به دو گروه اصلی هیدرولیک و پنوماتیک تقسیم میشود؛ نوع هیدرولیک برای سیالاتی مثل روغن در فشارهای بالا و نوع پنوماتیک برای هوای فشرده در فشارهای کمتر طراحی شده است
از نظر وضعیت سطح داخلی، تولیدکنندگان لوله سیلندری این محصول را در چهار حالت بور شده، هونینگ شده، سنگخورده و با روکش کروم به بازار عرضه میکنند. هرچه سطح آمادهسازی داخلی پیشرفتهتر باشد، صافی سطح و دقت ابعادی بالاتر میرود و بههمین نسبت قیمت نهایی لوله افزایش پیدا میکند.
جنس، لوله سیلندری در فولادهای کربنی معمولی، فولادهای آلیاژی با استحکام بالا و در برخی کاربردها از آلیاژهای غیرآهنی تولید میشود؛ انتخاب جنس تابع فشار کاری، نوع سیال، شرایط محیطی و هزینه است.
در بازار ایران، دستهبندی متداول براساس آلیاژ (مثل ST52، ST37)، محل تولید (اروپایی، چینی، ایرانی) و وضعیت آمادهسازی (خام، صیقلی، روکشدار) انجام میشود و این موارد بر قیمت و کاربرد نهایی اثر مستقیم دارند.
لوله سیلندری هیدرولیک
لوله سیلندری هیدرولیک بدنه اصلی جک هیدرولیک را تشکیل میدهد و روغن تحت فشار بالا در داخل همین سیلندر با اعمال نیرو به پیستون، حرکت خطی رفتوبرگشتی ایجاد میکند.
بهدلیل فشار بالای کاری، این لولهها باید استحکام مکانیکی بالا، ساختار بدون درز، صافی سطح داخلی عالی و آببندی بسیار مطمئنی را فراهم کنند تا از نشتی، خمش موضعی و ترک جلوگیری شود.
لوله سیلندری هیدرولیک در پمپها، جکها، تجهیزات بالابر، خطوط نورد و انواع ماشینآلات صنعتی کاربرد زیادی دارد. این لوله در راهسازی، معدن، حملونقل، هوانوردی و ماشینآلات کشاورزی هم بهکار میرود و کیفیت سطح و ضخامت آن مستقیماً بر ایمنی و عملکرد دستگاه اثر میگذارد
پنوماتیک
در سیلندرهای پنوماتیک، لوله سیلندری برای کار با هوای فشرده طراحی میشود و وظیفه دارد انرژی هوای تحت فشار را به حرکت خطی فشاری یا کششی تبدیل کند.
این سیلندرها عموماً سرعت عملکرد بالاتر، وزن کمتر و هزینه نصب و نگهداشت پایینتری نسبت به سامانههای هیدرولیک دارند و برای بارهای سبک تا متوسط مناسباند.
لوله سیلندری پنوماتیک در سیستمهای اتوماسیون خطوط تولید، تجهیزات بستهبندی، صنایع غذایی و دارویی، ابزارهای پنوماتیک و برخی فرآیندهای جابجایی در صنایع فلزی استفاده میشود.
طراحی لوله سیلندری باید اصطکاک را کم کند، روانکاری و تخلیه هوا را درست انجام دهد و جلوی گیرکردن پیستون را بگیرد تا سرعت و دقت سیلندر حفظ شود
مزایای استفاده از لوله سیلندری
- دقت ابعادی بالای قطر داخلی و ضخامت دیواره، حرکت پیستون را دقیقتر میکند، لقی و نشتی را کاهش میدهد و راندمان سیستم را بالا میبرد.
- سطح داخلی صاف و صیقلی لوله سیلندری، اصطکاک و افت فشار سیال را کمتر میکند و عمر پکینگها و خود سیلندر را افزایش میدهد.
- ساختار بدون درز و کیفیت بالای فولاد، مقاومت بسیار خوبی در برابر فشارهای داخلی بالا، شوکهای فشاری، خمش و ضربه ایجاد میکند. این موضوع خطر ترک، نشتی یا پارگی لوله سیلندری را کاهش میدهد
- امکان اعمال پوششهای ضدخوردگی و ضدسایش، استفاده از لوله سیلندری را در محیطهای خورنده، مرطوب، غبارآلود و دارای بارهای ضربهای مکرر ممکن میکند. این پوششها هزینه تعمیرات و توقف خط تولید را هم کاهش میدهند.
کاربردهای صنعتی لوله سیلندری
1.در صنعت هیدرولیک، این لولهها برای ساخت جکهای هیدرولیک مورد استفاده در بالابرها، لیفتراکها، جرثقیلها، آسانسورهای هیدرولیک، پرسها، ماشینآلات راهسازی و تجهیزات معدن بهکار میروند.
2.در خودروسازی، در بخشهایی از سیستم فرمان و تعلیق، ترمزهای هیدرولیک، جکهای خدماتی و برخی مکانیزمهای انتقال نیرو بهکار میرود
3.صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، از لوله سیلندری برای سیلندرهای عملکننده، سیستمهای کنترل، جکهای خطوط لوله و برخی مکانیزمهای کنترل ولو و دریچهها استفاده میشود.
4.در ماشینسازی و ساخت تجهیزات، این لوله در دستگاههای پرس، خطوط نورد، ماشینآلات کشاورزی و سیستمهای قالبگیری نقش مهمی دارد.
نکات مهم در انتخاب و خرید
در انتخاب این محصول باید فشار کاری، نوع سیال، دمای کار، سرعت حرکت، نوع کاربرد و عمر طراحی در نظر گرفته شود. بر اساس این پارامترها، گرید فولاد و کلاس سطح مناسب انتخاب میشود
بررسی صافی سطح داخلی، یکنواختی ضخامت، نبود خط و خش، هممحوری و راستای طولی در لوله سیلندری اهمیت زیادی دارد. این دقت برای عملکرد مناسب سیلندر و جلوگیری از خرابی زودرس پکینگها ضروری است.
انتخاب آلیاژهایی مانند ST52 برای فشارها و بارهای بالا و ST37 برای کاربردهای سبکتر، میتواند توازن مناسبی بین هزینه و کارایی ایجاد کند.
توجه به اعتبار تأمینکننده، گواهینامههای کیفی، برند تولیدکننده و تطابق ابعاد با نقشه و استانداردهای پروژه، ریسکهای اجرایی و هزینههای تعمیر و توقف خط را به حداقل میرساند.