בלוג

היסטריזיס דינמי של אטם הוא הפיגור הנגרם על ידי חיכוך בין המיקום הנדרש של הצילינדר למיקומו בפועל, הנגרם על ידי תופעת "החלקה-הידבקות", שינויים בכוח ההתנתקות וחיכוך התלוי במהירות בחומרי האטם. היסטריזיס זה יוצר שגיאות מיקום של 0.2-2.0 מ"מ בצילינדרים פנאומטיים סטנדרטיים, מה שהופך את תכנון האטם, בחירת החומרים ואופטימיזציה של השימון לקריטיים עבור יישומים הדורשים דיוק חוזר של יותר מ-±0.5 מ"מ במערכות הרכבה, בדיקה ומדידה מדויקות.

צילינדרים מאלומיניום יצוק מציעים ייצור מהיר יותר וגיאומטריות מורכבות, אך הם בעלי חוזק נמוך יותר ונוטים לבעיות נקבוביות, בעוד שאלומיניום מוחץ מספק מבנה גרגרים מעולה, חוזק מתיחה גבוה יותר ועמידות טובה יותר בלחץ — מה שהופך את החיתוך לבחירה המועדפת עבור צילינדרים ללא מוטות בעלי ביצועים גבוהים ויישומים פנאומטיים הדורשים עמידות.

שבירות בטמפרטורה נמוכה מתרחשת כאשר מתכות מאבדות את גמישותן וקשיחותן מתחת לטמפרטורות קריטיות, וגורמות לשבר פתאומי תחת עומסי פגיעה — בדיקת פגיעה לפי שיטת Charpy בטמפרטורות הפעלה יעד היא השיטה האמינה היחידה לאמת כי צילינדרים בדרגת קוטביות שומרים על יכולת ספיגת אנרגיה מספקת (בדרך כלל >15 ג'ול ב-40°C-) כדי למנוע תקלות קטסטרופליות ביישומים באזור הארקטי ובמחסני קירור.

חדירת גז היא דיפוזיה מולקולרית של אוויר דחוס דרך מטריצת הפולימר של חומרי האיטום בקצב שנקבע על ידי הרכב החומר, סוג הגז, הפרש הלחצים, הטמפרטורה ועובי האיטום — קצב חדירה הנע בין 0.5-50 סמ"ק/(סמ"ק·יום·אטמוספירה) גורם לאובדן לחץ הדרגתי אפילו באיטומים המותקנים בצורה מושלמת, מה שהופך את בחירת החומר לקריטית עבור יישומים הדורשים החזקת לחץ ממושכת, צריכת אוויר מינימלית או פעולה עם גזים מיוחדים כמו חנקן או הליום.

אופטימיזציה של פרופיל השפה היא תהליך הנדסי של תכנון גיאומטריית שפת האטם — כולל זווית המגע (בדרך כלל 8-25°), רוחב המגע (0.3-1.5 מ"מ) ועובי השפה — כדי להשיג איזון אופטימלי בין כוח האיטום (מניעת דליפה) וכוח החיכוך (מזעור בלאי ואובדן אנרגיה), כאשר פרופילים מותאמים כהלכה מספקים הפחתת חיכוך של 40-60% תוך שמירה על שיעורי דליפה נמוכים מ-0.1 ליטר/דקה בלחץ מדורג ביישומים של צילינדרים פנאומטיים.

מכניקת טבעת המגב מתבססת על פשרה קריטית: מקסום יעילות ההרחקה כדי להגן על אטמים פנימיים תוך מזעור גרר המוט כדי לשמור על פעולה חלקה וחסכונית באנרגיה. טבעת המגב האופטימלית משיגה הרחקת מזהמים של 95%+ עם עלייה בחיכוך של פחות מ-5% בהשוואה לביצועי הצילינדר הבסיסיים.

התפרקות לחץ מתרחשת כאשר גז בלחץ גבוה חודר במהירות לאטמים אלסטומריים ואז מתפרק בפתאומיות, מה שגורם להיווצרות שלפוחיות פנימיות, סדקים וכשל קטסטרופלי באטם. בצילינדרים פנאומטיים הפועלים בלחץ של מעל 100 psi, בחירה לא נכונה של חומר האטם עלולה להוביל לכשלים בהתפרקות לחץ בתוך שבועות ספורים, מה שגורם להפסדים כספיים כתוצאה מהשבתה ולסכנות בטיחותיות.

טבעות מרובעות (טבעות X) עולות בביצועיהן על טבעות O מסורתיות ביישומים פנאומטיים הדדיים, מכיוון שהן מפחיתות את החיכוך ב-20-40%, ממזערות את תנועת הגלילה של האטם ואת הכשל הספירלי, ומאריכות את אורך החיים ב-2-4 פעמים. הגיאומטריה החתוכה לארבעה חלקים יוצרת נקודות מגע יציבות העמידות בפני כוחות העיוות הדינמיים הטבועים בתנועה הדדית, מה שהופך אותן לעדיפות עבור צילינדרים ללא מוט ויישומים של איטום דינמי.

אטמים המופעלים באמצעות קפיץ פותרים בעיות של איטום בלחץ נמוך באמצעות כוח קפיצי מכני לשמירה על מגע קבוע של האטם, ללא תלות בלחץ המערכת. בעוד שאטמים אלסטומריים סטנדרטיים מסתמכים לחלוטין על לחץ נוזל להפעלה ונכשלים בלחץ נמוך מ-30-40 psi, עיצובים המופעלים באמצעות קפיץ מספקים איטום אמין מתנאי ואקום ועד 500+ psi, מה שהופך אותם לאידיאליים ליישומים בלחץ משתנה, מערכות התחלה רכה ותהליכים הדורשים טיפול עדין במוצר.

PSIA (פאונד לכל אינץ' רבוע מוחלט) מודד את הלחץ הכולל, כולל לחץ אטמוספרי, החל מאפס מוחלט בוואקום מושלם, בעוד PSIG (פאונד לכל אינץ' רבוע מד) מודד את הלחץ ביחס ללחץ אטמוספרי, ומציג רק את הלחץ מעל או מתחת לאוויר הסובב. ההבדל ביניהם הוא תמיד 14.7 psi בגובה פני הים — משקל האטמוספירה של כדור הארץ.