Представете си роботизирана ръка, монтирана на линейна плъзгаща се платформа, която се разтяга настрани, за да вдигне тежка кутия. В момента, в който я вдига, цялата платформа се изкривява. Движението става неравномерно, уплътненията започват да скърцат и точността изчезва. Вие не просто вдигате тежест, а изкривявате цилиндъра си. 🌀
Торсионно напрежение1 се отнася до усукващата сила (въртящ момент), приложена върху каретката на цилиндъра, и определянето на максималния момент на въртене е от решаващо значение за предотвратяване на деформация на водача, изтичане на уплътнението и катастрофално механично засядане. За разлика от стандартните цилиндри, които само бутат и дърпат, цилиндрите без шпиндел често носят натоварването директно, което ги прави податливи на тези сложни усукващи сили.
Спомням си, че помогнах на Мария, собственик на специализирана печатница в Германия. Машините й използваха цилиндри без пръти за придвижване на тежки печатащи глави. Качеството на печат се влошаваше, защото главите вибрираха. Тя смяташе, че проблемът е в налягането на въздуха. Разгледах устройството и веднага видях проблема: печатащата глава беше монтирана твърде далеч от центъра, което създаваше огромен “момент на въртене”, който изкривяваше цилиндровата тръба.
Съдържание
- Какво е ролково усилие в цилиндри без шпиндел?
- Как различните системи за насочване се справят с торсионното напрежение?
- Защо изчисляването на въртящия момент е от съществено значение за дълголетието на цилиндрите?
- Заключение
- Често задавани въпроси за торсионното напрежение
Какво е ролково усилие в цилиндри без шпиндел?
В света на безпрътовите цилиндри говорим за три вида моменти: наклон, отклонение и преобръщане. Преобръщането често е най-разрушително.
Рол момент (Mx) възниква, когато товарът е монтиран извън центъра на каретата. надлъжна ос2, създавайки лост, който се опитва да завърти каретката около цилиндричната тръба.
Невидимата сила
Представете си, че държите тежък куфар с ръка, изпъната настрани. Тежестта се опитва да изкриви рамото ви.
- Център на тежестта3: Колкото по-далеч е центърът на тежестта на товара от центъра на цилиндъра, толкова по-висок е въртящият момент.
- Границата: Всеки цилиндър има максимална стойност “Mx”. При надвишаването й вътрешният бутало се изкривява, счупвайки се. магнитно свързване4 или шлифоване на лентата на механичното уплътнение.
За Мария печатащите глави действаха като гаечен ключ, постоянно опитвайки се да развият каретата. Оригиналните части, които тя използваше, не бяха подсилени за този конкретен въртящ момент, което водеше до бързо износване.
Как различните системи за насочване се справят с торсионното напрежение?
Способността да се противопостави на това усукване зависи изцяло от дизайна на направляващата система. Тук изборът на подходящ заместител или ъпгрейд на Bepto прави огромна разлика.
Вътрешните водачи разчитат на прилягането на буталото в тръбата и предлагат ниско съпротивление на въртящия момент, докато външните водачи (като V-ролки или рециркулиращи сачмени лагери5) осигуряват широка стойка, за да се противодейства ефективно на високите торсионни натоварвания.
Сравняване на опциите
Анализирахме настройките на Мария и предложихме решение.
| Тип на ръководството | Устойчивост на усукване | Най-добро приложение |
|---|---|---|
| Основно вътрешно ръководство | Нисък | Центрирани, леки товари (само бутане) |
| Ръководство за плъзгащи лагери | Среден | Умерени нецентрови натоварвания |
| Външна ролкова водача | Висока | Тежки, изместени товари (случаят на Мария) |
| Рециркулираща топкова релса | Много висока | Приложения, изискващи прецизност и висок въртящ момент |
Доставихме на Мария цилиндър Bepto без шпиндел с външна ролкова направляваща система. По-широката стойка на ролките действаше като опори на кану, стабилизирайки товара и елиминирайки вибрациите.
Защо изчисляването на въртящия момент е от съществено значение за дълголетието на цилиндрите?
Пренебрегването на въртящия момент е най-бързият начин да се унищожи цилиндър без шпиндел. Това е проста физика: сила x разстояние = въртящ момент.
Изчисляването на точния момент на въртене ви позволява да изберете размер на цилиндъра и тип водач, които работят в рамките на безопасността, като предотвратяват неравномерното износване на вътрешната тръба и гарантират, че уплътнителната лента остава херметична.
Спестяване на разходи чрез инженерство
Мария се тревожеше за разходите по модернизацията.
- Цената на провала: Тя сменяше стандартните цилиндри на всеки 3 месеца ($500 всеки + престой).
- Решението на Bepto: Нашият цилиндър за тежки условия струва малко повече в началото, но е издържал над 18 месеца без нито един проблем.
След като направи изчисленията и спази ограничението “Mx”, тя намали годишния си бюджет за поддръжка с 70%. В Bepto, ние ви помагаме да направите тези изчисления. Ние не ви продаваме просто номер на част; ние гарантираме, че частта отговаря на физическите характеристики на вашето приложение.
Заключение
Торсионното напрежение е тихият убиец на цилиндрите без шпиндел. Ако вашето приложение включва странично монтирани товари или компенсиращи тежести, трябва да изчислите ролния момент. Не гадайте. Като изберете Bepto цилиндър без шпиндел с подходяща външна направляваща система, вие неутрализирате тези сили, като осигурявате плавно движение, прецизност и дълъг експлоатационен живот, което поддържа рентабилността на вашата производствена линия.
Често задавани въпроси за торсионното напрежение
Какво се случва, ако превиша максималния момент на въртене?
Превишаването на въртящия момент води до усукване на каретката, което води до бързо износване на направляващите лагери, изтичане на въздух от уплътнителната лента и потенциално разкачване на буталото.
Как мога да увелича капацитета на ролката на моята система?
Можете да преминете към цилиндър с по-голям диаметър, да преминете към цилиндър с външни водачи (като ролки или сачмени релси) или да използвате два цилиндъра успоредно, за да разпределите натоварването.
Предлага ли Bepto цилиндри за приложения с висок въртящ момент?
Да, Bepto предлага гама от цилиндри без пръти с вградени външни водачи, специално проектирани да понасят високи въртящи моменти и тежки несиметрични натоварвания. Можем да ви помогнем да изберете идеалния модел, който да замести вашите неизправни OEM части.
-
Придобийте цялостно разбиране за това как торсионното напрежение влияе върху механичните компоненти и конструкцията. ↩
-
Научете точното определение на надлъжната ос, за да визуализирате по-добре приложението на 3D сила. ↩
-
Достъп до подробно ръководство за изчисляване на центъра на тежестта, за да се гарантира балансирано разпределение на натоварването. ↩
-
Разгледайте науката, стояща зад технологията за магнитно съединяване, и нейното приложение в пневматични системи без течове. ↩
-
Открийте как рециркулиращите сачмени лагери осигуряват изключителна прецизност и възможности за обработка на натоварвания. ↩
