Radialinės apkrovos tolerancija: analizuojant kreipiamųjų įvorės įtempių pasiskirstymą

Radialinės apkrovos tolerancija – analizuojant kreipiamųjų įvorės įtempių pasiskirstymą
Artima pramoninėje aplinkoje pažeisto pneumatinio cilindro nuotrauka, kurioje matyti vertikalūs įbrėžimai ant stūmoklio strypo ir alyvuotas nuotėkis aplink nosies sandariklį dėl radialinės apkrovos.
Vizualūs pneumatinio cilindro pažeidimų, atsiradusių dėl per didelės radialinės apkrovos, įrodymai.

Ar jūsų pneumatinis cilindras praeina orą aplink nosies sandariklį vos po kelių savaičių nuo įrengimo? Ar matote vertikalius įbrėžimus, einančius žemyn vienoje stūmoklio strypo pusėje? Jei taip, tai nėra sandariklio problema, o geometrijos problema. Jūs reikalaujate, kad cilindras pakeltų svorį, kurio jis nebuvo suprojektuotas laikyti šone. ⚠️

Radialinė apkrovos tolerancija yra didžiausia šoninė jėga, kurią cilindro kreipiamoji įvorė gali išlaikyti nesideformuodama, nustatoma analizuojant įtempių pasiskirstymas1 per visą atraminį paviršių, kad būtų išvengta ankstyvo sandariklio gedimo ir strypo įbrėžimų. Šios tolerancijos supratimas yra skirtumas tarp mašinos, kuri veikia metus, ir mašinos, kuriai reikalinga kas mėnesio priežiūra.

Neseniai dirbau su Johnu, techninės priežiūros inžinieriumi užimtoje automobilių surinkimo gamykloje Ohajo valstijoje. Jis buvo suglumęs. Jo paėmimo ir padėjimo robotas nuolat sudaužydavo strypų sandariklius. Jis manė, kad nusipirko “blogą partiją” cilindrų. Kai atvykau, iš karto pastebėjau problemą: sunkus griebtuvas, išsikišęs 500 mm, sudarė didžiulį sverto ranką. Radialinė apkrova gniuždė kreipiamąją įvorę, ir jokie nauji sandarikliai negalėjo išspręsti šios problemos.

Turinys

Kas atsitinka, kai radialinės apkrovos viršija kreipiamųjų įvorės ribas?

Standartiniai pneumatiniai cilindrai yra skirti stumti ir traukti, o ne nešti svorį kaip sija. Kai taikoma šoninė apkrova, cilindro priekio viduje vyksta drastiški fizikiniai pokyčiai.

Viršijus ribas atsiranda “kraštų apkrova”, kai atraminis slėgis2 koncentruojasi visiškai ant įvorės galo, o ne pasiskirsto tolygiai, todėl greitai susidėvi metalas su metalu ir iš karto sugadina sandariklį.

Techninė schema, kurioje lyginamas "idealus scenarijus" su paskirstyta guolio apkrova ir "radialinės apkrovos scenarijus", kuriame matoma koncentruota krašto apkrova ir slėgio šuolis cilindro įvorėje.
Idealios ir radialinės apkrovos scenarijus pneumatinėse cilindruose

Nesėkmės mechanizmas

  • Jono atveju “streso pasiskirstymas” visai nebuvo pasiskirstęs. Tai buvo slėgio šuolis.
  • Idealus scenarijus: Strypas plūduriuoja ant riebalų plėvelės, o apkrova paskirstoma per visą įvorės ilgį.
  • Radialinės apkrovos scenarijus: Strypas šiek tiek pasviręs. Kontaktinis taškas tampa plonas kaip skustuvas linija ant įvorės krašto.
  • Rezultatas: Įvorė deformuojasi (ovalumas), strypas įbrėžiamas, o oro sandariklis praranda kontaktą.

At Bepto, tai matome nuolat. Klientai užsako standartinius remonto rinkinius, bet iš tikrųjų jiems reikia sprendimo, kuris pašalintų pagrindinę priežastį: nesugebėjimą išlaikyti šoninių apkrovų.

Kaip įvorės medžiaga veikia įtempių pasiskirstymą?

Ne visos kreipiamosios įvorės yra vienodos. Medžiagos pasirinkimas turi didelę įtaką cilindro atsparumui iškraipymams.

Įvorės medžiaga3 standumas lemia, kaip sugeriama apkrova; minkštesnės medžiagos (pavyzdžiui, kompozitai) šiek tiek prisitaiko, kad paskirstytų įtampą, o kietesnės medžiagos (pavyzdžiui, sukepintas bronzas) atsparios nusidėvėjimui, bet esant didelei krašto apkrovai gali įbrėžti strypą.

Techninė schema, kurioje lyginamos aglomeruotos bronzos ir polimerinės/kompozicinės įvorės esant krašto apkrovai. Bronzinė įvorė (kairėje) rodo koncentruotą įtempį, kuris sukelia strypo įbrėžimus, o kompozicinė įvorė (dešinėje) atitinka išsklaidytą įtempį, sumažindama pažeidimų riziką.
Įvorės medžiaga ir krašto apkrovos reakcija

Bronza prieš kompozitą

Kai tiekiame atsargines dalis, užtikriname, kad įvorės medžiaga atitiktų taikymo poreikius.

  • Sukepintas bronzas: Puikiai tinka dideliam greičiui ir alyvos sulaikymui, tačiau neatleidžia šoninių apkrovų.
  • Polimeras/kompozitas: Geriau susidoroja su nedideliais nukrypimais, nepažeisdamas brangaus stūmoklio strypo.

Johnui nepakako tiesiog pakeisti sandariklį. Mes jam pateikėme aukštos kokybės „Bepto“ remonto rinkinį su sustiprinta įvorė, skirta didesniam apkrovimui. Tačiau, atsižvelgdamas į jo konkrečią situaciją, aš rekomendavau dar geresnį ilgalaikį sprendimą.

Kodėl be strypų cilindrai yra pranašesni esant didelėms radialinėms apkrovoms?

Jei jūsų taikymo srityje reikia perkelti krovinius horizontaliai arba nešti svorį tiesiai ant pavaros, standartinis strypo cilindras dažnai yra netinkamas įrankis šiam darbui.

Cilindrai be strypų4 iš esmės gali išlaikyti didesnes radialines apkrovas, nes vežimėlis yra paremtas ilgomis, integruotomis išorinėmis kreipiamosiomis, kurios apkrovą paskirsto per daug didesnį paviršių nei trumpos strypo įvorės.

MY1B serijos pagrindinio tipo mechaninio sujungimo cilindrai be strypų
MY1B serijos pagrindinio tipo mechaninio sujungimo cilindrai be strypų - kompaktiški ir universalūs linijinio judesio cilindrai

„Bepto“ pranašumas

Čia Bepto išsiskiria. Mes specializuojamės be strypų cilindruose, kurie yra suprojektuoti būtent tokiems “didelės radialinės apkrovos” scenarijams.

FunkcijaStandartinis strypo cilindrasBepto be strypo cilindras
Pagalbos sritisSiaura įvorė (maždaug 20 mm)Ilgos vežimo kreipiamosios (100 mm+)
Streso tipasTaško/krašto apkrovaPaskirstytas ploto apkrovimas
Šoninės apkrovos talpaLabai mažas (<5% jėgos)Aukštas (skirtas kroviniams vežti)
Techninė priežiūraDažnas sandariklių keitimasIlgalaikis patikimumas

John nusprendė vieną liniją modernizuoti įrengdamas Bepto be strypo cilindrą. Skirtumas buvo kaip diena ir naktis. Integruotos kreipiamosios be vargo sugėrė griebtuvų svorį. Įtampa buvo paskirstyta, nusidėvėjimas išnyko, o jo linija jau šešis mėnesius veikia be techninės priežiūros. Be to, mes pristatėme įrenginį per 48 valandas, taip sumažindami jo modernizavimo prastovos laiką.

Išvada

Analizuojant įtempių pasiskirstymą kreipiamosiose įvorėse, paaiškėja paprasta tiesa: standartiniai cilindrai nėra apkrovą laikančios konstrukcijos. Jei nuolat kovojate su nuotėkiais ir įbrėžtais strypais, kovojate su fizikos dėsniais. Nesvarbu, ar jums reikia aukštos kokybės „Bepto“ remonto komplekto, kad esama įranga veiktų toliau, ar esate pasiruošę atnaujinti įrangą iki cilindras be lazdelių siekiant užtikrinti aukščiausią krovinių tvarkymo kokybę, turime reikiamas detales ir patirtį, kad padėtume Jums sustabdyti gedimų ciklą.

Dažnai užduodami klausimai apie radialinę apkrovos toleranciją

Kokie yra per didelės radialinės apkrovos požymiai?

Dažniausiai pasitaikantys požymiai: nelygus stūmoklio strypo nusidėvėjimas (įbrėžimai vienoje pusėje), ovalo formos nusidėvėjimas kreipiamojoje įvorėje ir pakartotiniai oro nuotėkiai iš nosies sandariklio.

Ar galiu naudoti standartinį cilindrą šoninėms apkrovoms?

Paprastai ne. Standartiniai cilindrai yra suprojektuoti ašinei (stūmimo/traukimo) jėgai. Jei turite naudoti vieną, turėtumėte įrengti išorinius kreipiamuosius bėgius, kad išlaikytų apkrovą, arba pereiti prie vadovaujamas cilindras5 arba cilindras be strypo.

Kaip „Bepto“ užtikrina įvorių kokybę?

Mūsų atsarginėse dalyse naudojame aukštos kokybės sukepintą bronzą ir pažangius kompozitus, kad užtikrintume optimalų įtempių pasiskirstymą ir atsparumą dilimui., atitinkantys arba viršijantys OEM specifikacijas, kad būtų pratęstas jūsų įrangos tarnavimo laikas.

  1. Sužinokite daugiau apie kontaktinio įtempimo matematinius principus, kad suprastumėte, kaip jėgos koncentruojasi ant mechaninių paviršių.

  2. Susipažinkite su išsamiu vadovu apie guolio slėgio apskaičiavimą, kad jūsų mechaniniai projektai neviršytų saugių eksploatavimo ribų.

  3. Palyginkite skirtingų įvorių medžiagų fizines savybes, kad pasirinktumėte patvariausią variantą jūsų konkrečiai aplinkai.

  4. Susipažinkite su inžineriniais principais, kuriais grindžiami be strypų konstrukcijos, skirtos kompensuoti apkrovas ir maksimaliai padidinti eigos efektyvumą.

  5. Kad būtų užtikrintas suderinamumas ir našumas tarp įvairių gamintojų, vadovaukitės tarptautiniais pneumatinio cilindro matmenų standartais.

Susijęs

Chuck Bepto

Sveiki, esu Chuckas, vyresnysis ekspertas, turintis 13 metų patirtį pneumatikos pramonėje. Bendrovėje "Bepto Pneumatic" daugiausia dėmesio skiriu aukštos kokybės, mūsų klientams pritaikytų pneumatinių sprendimų teikimui. Mano kompetencija apima pramonės automatizavimą, pneumatinių sistemų projektavimą ir integravimą, taip pat pagrindinių komponentų taikymą ir optimizavimą. Jei turite klausimų arba norėtumėte aptarti savo projekto poreikius, nedvejodami susisiekite su manimi šiuo adresu [email protected].

Turinys
Kontaktinė forma
Bepto logotipas

Gaukite daugiau privalumų, nes pateikite informacijos formą

Kontaktinė forma