استكشف مستقبل علم الهواء المضغوط. تقدم مدونتنا رؤى الخبراء والأدلة التقنية واتجاهات الصناعة لمساعدتك على الابتكار وتحسين أنظمة الأتمتة لديك.
يحدث توليد الحرارة في أختام الأسطوانات عالية الدورات بسبب الاحتكاك بين عناصر الإغلاق وأسطح الأسطوانات، والضغط الحراري للهواء المحبوس، وفقدان الطاقة في المواد المرنة، مع درجات حرارة قد تصل إلى 80-120 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تسريع تدهور الأختام وتقليل موثوقية النظام.
تمثل العمليات متعددة التروبيات في الأسطوانات الهوائية تمدد الهواء في العالم الحقيقي حيث يتراوح مؤشر متعدد التروبيات (n) بين 1.0 (متساوي الحرارة) و 1.4 (أدياباتيكي) اعتمادًا على ظروف نقل الحرارة وسرعة الدورة وخصائص النظام الحرارية، وفقًا للعلاقة PV^n = ثابت.
تزداد لزوجة الهواء بشكل ملحوظ عند درجات الحرارة المنخفضة وفقًا لقانون ساذرلاند، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة التدفق عبر الصمامات والتجهيزات ومنافذ الأسطوانات، الأمر الذي يزيد بشكل مباشر من زمن استجابة الأسطوانة عن طريق تقليل معدلات التدفق وإطالة فترات تراكم الضغط اللازمة لبدء الحركة.
تتبع ديناميكيات انخفاض الضغط في الأنظمة الهوائية مبادئ ميكانيكا الموائع حيث يؤدي كل قيد (المنافذ والتجهيزات والصمامات) إلى خسائر في الطاقة تتناسب مع مربع سرعة التدفق، مع كون انخفاض الضغط الإجمالي للنظام هو مجموع جميع الخسائر الفردية، مما يقلل بشكل مباشر من قوة الأسطوانة المتاحة وأداء السرعة.
تصف منحنيات Stribeck العلاقة بين معامل الاحتكاك والمعامل غير المقيس (η×N×V)/P، وتُظهر ثلاثة أنظمة احتكاك متميزة: التشحيم الحدودي (احتكاك عالي، تلامس سطحي)، التشحيم المختلط (احتكاك انتقالي)، والتشحيم الهيدروديناميكي (احتكاك منخفض، فصل كامل لطبقة السائل).
