גלו את העתיד של הפנאומטיקה. הבלוג שלנו מציע תובנות של מומחים, מדריכים טכניים ומגמות בתעשייה שיעזרו לכם לחדש ולשפר את מערכות האוטומציה שלכם.
נפח מת מתייחס לאוויר הדחוס הכלוא בקצות הצילינדר, בפתחים ובמעברים המחברים, שאינו יכול לתרום לעבודה שימושית אך חייב להיות בלחץ ולחץ נמוך בכל מחזור, מה שמפחית באופן ישיר את יעילות האנרגיה מכיוון שהוא דורש אוויר דחוס נוסף מבלי לייצר כוח פרופורציונלי.
יצירת חום באטמי צילינדרים בעלי מחזור גבוה מתרחשת עקב חיכוך בין אלמנטי האיטום ומשטחי הצילינדר, דחיסה אדיאבטית של אוויר כלוא והפסדי היסטרזיס בחומרים אלסטומריים, עם טמפרטורות שעלולות להגיע ל-80-120°C, מה שמאיץ את השחיקה של האטם ומפחית את אמינות המערכת.
תהליכים פוליטרופיים בצילינדרים פנאומטיים מייצגים התפשטות אוויר בעולם האמיתי, שבה המדד הפוליטרופי (n) נע בין 1.0 (איזותרמי) ל-1.4 (אדיאבאטי) בהתאם לתנאי העברת החום, מהירות המחזור ומאפייני המערכת התרמיים, בהתאם ליחס PV^n = קבוע.
צמיגות האוויר עולה באופן משמעותי בטמפרטורות נמוכות בהתאם לחוק סאת'רלנד, מה שגורם להתנגדות זרימה גבוהה יותר דרך שסתומים, אביזרים ויציאות צילינדר, מה שמגדיל באופן ישיר את זמן התגובה של הצילינדר על ידי הפחתת קצב הזרימה והארכת תקופות הצטברות הלחץ הנדרשות להתחלת התנועה.
דינמיקת ירידת הלחץ במערכות פנאומטיות פועלת על פי עקרונות מכניקת הנוזלים, שבהם כל מגבלה (יציאות, אביזרים, שסתומים) גורמת לאובדן אנרגיה ביחס ישר לריבוע מהירות הזרימה, כאשר ירידת הלחץ הכוללת במערכת היא סכום כל האובדן הבודד, מה שמפחית באופן ישיר את כוח הצילינדר הזמין ואת ביצועי המהירות.
עקומות Stribeck מתארות את הקשר בין מקדם החיכוך לפרמטר חסר הממדים (η×N×V)/P, ומראות שלושה מצבי חיכוך נבדלים: שימון גבולי (חיכוך גבוה, מגע משטח), שימון מעורב (חיכוך מעבר) ושימון הידרודינמי (חיכוך נמוך, הפרדת סרט נוזל מלאה).
איכות גימור המשטח, הנמדדת על ידי Ra (חוספוס ממוצע) ו-Rz (גובה שיא-עמק מרבי), משפיעה ישירות על בלאי האטם, רמות החיכוך ואורך החיים הכולל של הצילינדר, כאשר גימורים אופטימליים מאריכים את חיי השירות פי 3-5.
שימון הידרודינמי מתרחש כאשר לחץ הנוזל יוצר שכבת שימון עבה מספיק כדי להפריד בין משטחי האטם לדפנות הצילינדר, מה שגורם לאטמים “להחליק” ולאבד מיעילותם, בדרך כלל במהירויות מעל 0.5 מטר לשנייה עם שימון יתר.
הזדקנות השומן מתרחשת באמצעות חמצון, פירוק תרמי, גזירה מכנית ותהליכי זיהום המפרקים את המבנה המולקולרי של חומר הסיכה, וגורמים לשינויים בצמיגות, להיווצרות חומצה ולאובדן תכונות ההגנה במשך 6-24 חודשים, בהתאם לתנאי ההפעלה.
תופעת ה-stick-slip מתרחשת כאשר החיכוך הסטטי עולה על החיכוך הקינטי באטמי הצילינדר, וגורמת לתקופות לסירוגין של הידבקות ותנועה פתאומית, היוצרות דפוסי תנועה “מקוטעים” אופייניים.
