Ar kada nors susimąstėte, kodėl du pneumatiniai cilindrai, kurių skylės dydis ir slėgis yra vienodi, gali elgtis taip skirtingai? Vienas sklandžiai slenka, o kitas stringa arba per anksti susidėvi. Galite kaltinti tepalą arba paviršiaus apdailą, tačiau paslaptis dažnai slypi mikroskopinėje sandariklio krašto formoje. Tai kova tarp sandarumo ir sklandaus slydimo.
Plombos lūpos geometrijos fizika susiveda į kontaktinis stresas1 valdymas. Aštrių kraštų konstrukcijos sukuria didelį lokalizuotą slėgį, kad nuvalytų paviršius, o apvalūs (apvalinti) konstrukcijos skatina hidrodinamikos alyvos pleišto2 tai sumažina trintį ir prailgina tarnavimo laiką.
Neseniai dirbau su Deividu, techninės priežiūros vadovu didžiulėje tekstilės gamykloje Pietų Karolinoje. Jis susidūrė su košmaru: medvilnės pūkai aplenkdavo cilindrų sandariklius, susimaišydavo su tepalu ir virsdavo į betoną panašia pasta, kuri sugadindavo pavaros mechanizmus. Jis naudojo “sklandžiai slystantį” spindulinį sandariklį, nors iš tikrųjų reikėjo “aštraus” sprendimo. Išnagrinėkime mokslinę šio klausimo esmę.
Turinys
- Kaip skiriasi kontaktinis įtempis tarp dviejų formų?
- Kada aštrių kraštų dizainas yra absoliučiai būtinas?
- Kodėl lygus judesys labiau tinka išlenktoms lūpoms?
- Išvada
- Dažnai užduodami klausimai apie sandarinimo lūpos geometriją
Kaip skiriasi kontaktinis įtempis tarp dviejų formų?
Norėdami suprasti, kodėl sandarikliai praleidžia arba susidėvi, turime pažvelgti į slėgio profilį ten, kur guma susiliečia su metalu.
Aštrios briaunos sukuria staigų, intensyvų kontaktinio slėgio padidėjimą, kuris perkerpa skysčių plėvelės3, o užapvalinti kraštai jėgą paskirsto didesniam plotui, leidžiant susidaryti tepimo sluoksniui.
Slėgio šuolis
Įsivaizduokite, kad pjaustote kepsnį. Aštriu peiliu (aštriu antspaudu) pjaustyti reikia mažiau jėgos, nes jo galiuko slėgis yra didelis.
* Aštri briauna: Sukuria barjerą, kurį skysčiai negali lengvai praeiti. Sukuria “sausą” kontaktinę zoną.
* Apvalintas kraštas: Kreivė veikia kaip slidė, leidžianti sandarikliui pakilti ant mikroskopinės alyvos plėvelės.
At "Bepto Pneumatics, mes kruopščiai projektuojame mūsų keitimo rinkinių lūpų geometriją. Mes ne tik kopijuojame formą, bet ir analizuojame numatytą funkciją. Aukšto slėgio išlaikymui tas kontaktinis iškyšulys yra labai svarbus.
Kada aštrių kraštų dizainas yra absoliučiai būtinas?
Yra tam tikros aplinkos, kuriose “lygumas” iš tiesų yra “blogas”. Jei jūsų aplinka yra nešvari, išlenktas sandariklis yra atviras kelias užteršimui.
Aštrios briaunos yra būtinos nešvariose aplinkose, nes jos veikia kaip grandikliai, nuskutantys nuolaužas nuo strypo, kad jos nepatektų į cilindro korpusą.
Davido tekstilės fabriko sprendimas
Grįžkime prie Davido Pietų Karolinoje. Jo apvalūs sandarikliai leido medvilnės pluoštams kartu su alyvos plėvele nuslysti tiesiai po kraštu.
* Problema: “Hidrodinamikos pleištas”, kuris užtikrina lygų sandarumą, taip pat įsiurbė nešvarumus.
* „Bepto Fix“: Mes jam pateikėme „Bepto“ atsarginį cilindrą su dvigubo lūpų valytuvas su agresyviu, aštriu priekiniu kraštu.
* Rezultatas: Aštri briauna veikė kaip stiklo valytuvas, kiekvienu atsitraukimo judesiu nuvalydama strypą. Jo nesėkmių skaičius per naktį sumažėjo 80%.
Palyginimo lentelė
| Funkcija | Aštrių kraštų dizainas | Apvalintas kraštas |
|---|---|---|
| Pagrindinė funkcija | Nugramdymas / Nuvalymas | Sandarinimas / slydimas |
| Trintis | Aukštas (sausas kontaktas) | Žemas (skystas sluoksnis) |
| Dėvėjimosi greitis | Aukštesnė | Žemiau |
| Užterštumas | Puikus išskyrimas | Vargšų atskirtis |
Kodėl lygus judesys labiau tinka išlenktoms lūpoms?
Jei aštrios briaunos taip gerai sandarina, kodėl jų nenaudojame visur? Nes trintis yra efektyvumo priešas.
Apvalintos lūpos palengvina hidrodinaminės plėvelės susidarymą net esant mažesniam greičiui, žymiai sumažindamos trinties koeficientas4 ir užkirsti kelią baimės keliančiam “klijuoti-slysti5” reiškinys.
Hidrodinamikos pleištas
Pagalvokite apie padangą, slystančią ant šlapio kelio. Automobiliui tai pavojinga. Cilindrui tai puiku.
* Mechanizmas: Apvalus įėjimo kampas nukreipia tepalą po sandarikliu.
* Nauda: Sandariklis plūduriuoja ant alyvos, mažindamas šilumą ir nusidėvėjimą.
Tokiose programose, kaip robotika ar skenavimo įranga, kur svarbiausia sklandus judėjimas be drebėjimo, aštrus sandarinimas sukeltų užstrigimą. Tokiais atvejais rekomenduojame mūsų mažos trinties, spinduliuojančio profilio sandariklius. Laikui bėgant iš jų gali išsilieti šiek tiek alyvos, tačiau judesio valdymas bus nepriekaištingas.
Išvada
Pasirinkimas tarp apvalaus ir aštraus krašto nėra susijęs su kokybe, o su fizika ir pritaikymu. Ar jums reikia apsaugoti nuo nešvarumų (aštri), ar jums reikia sklandaus, mažos trinties judesio (apvalaus)?
At "Bepto Pneumatics, žinome, kad universalaus antspaudo nėra. Todėl mūsų atsarginės dalys yra sukurtos pagal specifinę geometriją, reikalingą tam, kad jūsų konkrečioje aplinkoje būtų geresnės nei originaliosios įrangos. Neleiskite, kad netinkama briaunos forma sustabdytų jūsų gamybą.
Dažnai užduodami klausimai apie sandarinimo lūpos geometriją
Koks sandariklio dizainas yra ilgesnis?
Paprastai radiuso formos sandarikliai tarnauja ilgiau, nes veikia esant geresniam tepimui.
Aštrios briaunos patiria didesnį dilimą ir karštį, nes jos nušveičia apsauginį alyvos sluoksnį, dėl to greičiau susidėvi tiek sandariklis, tiek strypas.
Ar galiu pakeisti apvalų sandariklį aštriu?
Taip, bet tik jei pagrindinė problema yra užteršimas.
Jei pereisite prie aštraus sandariklio švarioje, didelio greičio aplikacijoje, gali atsirasti trinties problemų ir perkaitimo. Visada pirmiausia pasitarkite su mumis!
Ar slėgis turi įtakos lūpų geometrijos pasirinkimui?
Taip, didesnis slėgis paprastai yra naudingas dėl aštrių kraštų tvirto sandarumo.
Tačiau esant itin aukštam slėgiui, radiuso formos sandarikliai dažnai sustiprinami anti-ekstruzijos žiedais, kad galėtų išlaikyti apkrovą ir tuo pačiu išlaikyti tepimą.
-
Sužinokite apie jėgos pasiskirstymo mechanizmą dviejų kūnų sąsajoje. ↩
-
Išsiaiškinkite, kaip skysčių dinamika sukuria slėgio pleištą, kuris atskiria judančius paviršius. ↩
-
Suprasti mikroskopinių tepalų sluoksnių vaidmenį paviršiaus nusidėvėjimo prevencijoje. ↩
-
Peržiūrėkite santykį, apibrėžiantį jėgą, kuri priešinasi judėjimui tarp dviejų paviršių. ↩
-
Skaitykite apie spontanišką trūkčiojimo judesį, kuris atsiranda, kai statinis trintis viršija kinetinį trintį. ↩
