Kaip pneumatinė oro pagalvė apsaugo jūsų įrangą nuo smūgių?

Įvadas

Ar jūsų gamybos linija kenčia nuo lūžtančių cilindrų laikiklių, pernelyg didelio triukšmo ir ankstyvo komponentų gedimo? Šios problemos dažnai kyla dėl nekontroliuojamų cilindrų smūgių, kurie sukelia smūginės apkrovos¹ iki 10 kartų didesnė už įprastinę darbinę jėgą. Be tinkamos oro amortizacijos greičiau dėvisi ir rizikuojate brangiai kainuojančiomis prastovomis. 😰

Pneumatinė oro amortizacija veikia sulaikant ir suspaudžiant orą sandarioje kameroje cilindro eigos pabaigoje ir sukuriant pneumatinę spyruoklę, kuri palaipsniui sulėtina judantį stūmoklį per 10-20 mm, užuot smogusi stipriu smūgiu metalas į metalą. Šis kontroliuojamas lėtėjimas sumažina didžiausią smūgio jėgą 70-90%, prailgina įrangos tarnavimo laiką ir pašalina destruktyvias smūgines apkrovas.

Praėjusią savaitę kalbėjausi su Deividu, techninės priežiūros inžinieriumi, dirbančiu maisto perdirbimo gamykloje Ontarijuje, Kanadoje. Jo pakavimo linijoje kas 3-4 mėnesius įvykdavo cilindrų gedimai, o kiekvienas incidentas kainavo daugiau kaip $15 000 dalių ir prastovų. Kaltininkas? Ankstesnis tiekėjas tiekė cilindrus su nereguliuojama amortizacija, kurie neatitiko kintamos apkrovos sąlygų. Parodysiu jums, kaip tinkamas oro pagalvės montavimas galėjo padėti Deividui sutaupyti tūkstančius dolerių.

Turinys

• Kokie yra pagrindiniai pneumatinių amortizacijos sistemų komponentai?
• Kaip žingsnis po žingsnio vyksta oro pagalvių gaminimo procesas?
• Kuo skiriasi reguliuojamos ir fiksuotos pagalvėlės?
• Kada reikėtų naudoti oro pagalvę, o kada - išorinius amortizatorius?
• Išvada
• DUK apie pneumatinę oro pagalvę

Kokie yra pagrindiniai pneumatinių amortizacijos sistemų komponentai?

Mechaninių elementų supratimas padeda diagnozuoti problemas ir optimizuoti pneumatinių sistemų veikimą.

Pneumatines amortizacijos sistemas sudaro keturios pagrindinės sudedamosios dalys: oro kamerą sandarinančios amortizacijos įvorės, reguliuojami adatiniai vožtuvai, kuriais reguliuojamas išmetimo srautas, amortizacijos sandarikliai, palaikantys slėgį lėtėjimo metu, ir galinio dangtelio kamera, kurioje suspaudžiamas oras. Šie komponentai veikia kartu, kad paverstų kinetinė energija² į kontroliuojamą pneumatinį pasipriešinimą.

Pagalvių sistemos anatomija

Panagrinėsiu kiekvieną svarbiausią dalį:

Pagalvėlės rankovė / smaigalys

• Prie stūmoklio pritvirtintas kūginis komponentas
• Paskutinės eigos metu patenka į galinio dangtelio kamerą
• Sukuriama sandari suspaudimo zona
• Paprastai 10-20 mm ilgio

Reguliuojamas adatinis vožtuvas

• Kontroliuoja oro išmetimo greitį amortizacijos metu
• Paprastai pasiekiamas iš baliono išorės
• Galima derinti skirtingoms apkrovoms ir greičiams
• Mūsų "Bepto" cilindrai be lazdelių turi tiksliai reguliuojamas adatas su aiškiais padėties indikatoriais 🎯.

Pagalvių sandarikliai

• Oro slėgio palaikymas suspaudimo kameroje
• Kritinis susidėvėjimo komponentas, kurį reikia periodiškai keisti
• Aukštos kokybės sandarikliai tarnauja 5-10 milijonų ciklų
• Turime visų pagrindinių prekės ženklų atsarginių sandariklių rinkinių

Kodėl svarbi komponentų kokybė

Deivido iš Ontarijo atveju jo originaliuose cilindruose buvo naudojami pagrindiniai guminiai pagalviniai sandarikliai, kurie sugedo jau po 6 mėnesių, kai buvo naudojami dideliu ciklu. Dėl susidėvėjusių sandariklių oras aplenkdavo amortizatoriaus kamerą, todėl amortizacijos poveikis buvo visiškai panaikintas. Kai pateikėme "Bepto" pakaitinius cilindrus su aukščiausios kokybės poliuretano sandarikliais, jo gedimų skaičius per 8 mėnesius sumažėjo iki nulio. ✅

Kaip žingsnis po žingsnio vyksta oro pagalvių gaminimo procesas?

Dėl fizikinių oro amortizacijos savybių griaunamieji smūgiai paverčiami kontroliuojamu, laipsnišku stabdymu.

Amortizacijos procesas vyksta trimis etapais: (1) įprastinė eiga - stūmoklis juda laisvai, o visas oro srautas teka per standartines angas, (2) amortizacijos įjungimas - amortizacijos įvorė patenka į galinį dangtelį ir užsandarina kamerą, sulaikydama orą, (3) lėtėjimas - sulaikytas oras suspaudžiamas ir lėtai išleidžiamas per adatinį vožtuvą, sukuriant laipsnišką pasipriešinimą, dėl kurio stūmoklis sklandžiai sustoja per 10-20 mm.

Kiekvieno etapo suskirstymas pagal etapus

1 etapas: nemokamas smūgis (90-95% kelionės)

• Stūmoklis juda visu greičiu
• Oras išleidžiamas per įprastas angas
• Nėra pasipriešinimo amortizacijai
• Didžiausias našumas

2 etapas: pagalvėlės įvedimas (paskutiniai 2-3 mm)

• Pagalvėlės įvorė patenka į galinio dangtelio kamerą
• Sandariklio įjungimas uždaro pagrindinį išmetimo kanalą
• Suspaudimo zonoje užsilaiko oras
• Lėtėjimo pradžia

3 etapas: kontroliuojamas lėtėjimas (paskutinis 10-20 mm)

• Sulaikytas oras suspaudžiamas pagal dujų dėsniai³
• Mažėjant tūriui didėja slėgis
• Oras išleidžiamas tik per reguliuojamą adatinį vožtuvą
• Stūmoklis lėtėja tolygiai iki visiško sustojimo

Energijos konversijos formulė

Amortizacijos veiksmingumas priklauso nuo kinetinės energijos ir pneumatinio pasipriešinimo santykio. Tinkamai sureguliuota pagalvė sugeria energiją pagal: E = P × V × ln(V₁/V₂), kai suslėgto oro slėgis didėja proporcingai tūrio mažėjimui.

Neseniai dirbau su Sara, Ilinojaus valstijoje esančio medžiagų tvarkymo sistemų gamintojo projektų inžiniere. Ji projektavo greitaeigę rūšiavimo sistemą, kurioje 25 kg kroviniai judėjo 2 m/s greičiu. Jos skaičiavimai parodė, kad kinetinė energija yra 50 džaulių per ciklą - gerokai per didelė standartinei amortizacijai.

Rekomenduojame mūsų "Bepto" cilindrą be lazdelių su prailgintomis pagalvės kameromis (25 mm lėtėjimo atstumas) ir tiksliais adatiniais vožtuvais. Optimizavę adatinio vožtuvo nustatymus, pasiekėme sklandų stabdymą, kai didžiausios jėgos neviršijo 800 N, t. y. neviršijome jos konstrukcinių ribų. Sistema nepriekaištingai veikė 6 mėnesius 60 ciklų per minutę režimu. 🚀

Kuo skiriasi reguliuojamos ir fiksuotos pagalvėlės?

Pasirinkus tinkamą amortizacijos tipą, tiesiogiai priklauso našumas, techninės priežiūros reikalavimai ir ilgalaikės išlaidos.

Reguliuojamoje amortizacijoje yra išoriškai prieinami adatiniai vožtuvai, kuriais galima tiksliai sureguliuoti lėtėjimo greitį, atsižvelgiant į skirtingas apkrovas, greičius ir darbinį slėgį, o fiksuotoje amortizacijoje naudojamos iš anksto nustatytos angos, kurių po pagaminimo keisti negalima. Reguliuojamos sistemos iš pradžių kainuoja 15-25% brangiau, tačiau suteikia lankstumo keičiant naudojimo būdus, o tinkamai sureguliuotos gali sumažinti smūgio jėgą dar 30-50%.

Palyginimo lentelė

Funkcija	Reguliuojama pagalvėlė	Fiksuota pagalvė
Pradinės išlaidos	Aukštesnė (+20%)	Mažesnė (bazinė)
Derinimo galimybės	Visas reguliavimo diapazonas	Ne gamyklinis išankstinis nustatymas
Apkrovos lankstumas	Tvarko 5-100% apkrovos svyravimus	Optimizuota vienkartinei apkrovai
Techninė priežiūra	Adatiniai vožtuvai gali užsikimšti	Nėra reguliuojamų dalių
Veikimas	70-90% smūgio mažinimas	50-70% smūgio mažinimas
Geriausia	Kintamos apkrovos, dideli greičiai	Fiksuotos apkrovos, biudžetinės programos
"Bepto Advantage	Standartinė visų mūsų bepakopių cilindrų įranga	Galima užsakyti

Kada rinktis kiekvieną tipą

Pasirinkite reguliuojamą pagalvėlę, kai:

• Krovinio svoris skiriasi daugiau nei 20%
• Darbo greičiai dažnai keičiasi
• Reikia maksimaliai sumažinti poveikį
• Įranga veikia atšiauriomis sąlygomis, todėl ją reikia periodiškai derinti.

Pasirinkite fiksuotą amortizaciją, kai:

• Apkrova ir greitis yra pastovūs
• Biudžetas yra svarbiausias rūpestis
• Taikoma nedideliu greičiu (iki 0,5 m/s)
• Prieiga prie techninės priežiūros yra labai ribota

Kada reikėtų naudoti oro pagalvę, o kada - išorinius amortizatorius?

Norint pasirinkti optimalų lėtėjimo metodą, reikia suprasti kiekvieno metodo galimybes ir apribojimus.

Naudokite įmontuotą oro amortizaciją, kai judanti masė mažesnė nei 50 kg, o greitis mažesnis nei 2 m/s - tai apima maždaug 75% pramoninių cilindrų ir yra ekonomiškiausias sprendimas. Pereikite prie išoriniai amortizatoriai⁴ kai kinetinė energija viršija 100 džaulių, kai labai svarbus tikslus padėties pakartojamumas arba kai amortizacijos reguliavimas darbo metu yra nepraktiškas.

Sprendimų matrica

Taikymo parametras	Oro pagalvė	Išoriniai amortizatoriai
Judanti masė	Iki 50 kg	50 kg ir daugiau
Greitis	Iki 2 m/s	Bet koks greitis
Kinetinė energija	Iki 100 džaulių	Neribotas
Vieno galo sąnaudos	Įtrauktas	+$75-300
Reikalinga erdvė	Nėra (integruota)	Papildomi 50-150 mm
Reguliavimas	Atsuktuvas	Rankenėlė be įrankių
Gyvenimo trukmė	5-10 mln. ciklų	1-5 mln. ciklų

"Bepto" kiekvieną dieną padedame klientams priimti šį sprendimą. Mūsų bepakopiai cilindrai standartinėje komplektacijoje turi didelio efektyvumo reguliuojamą amortizaciją, kuri daugeliu atvejų naudojama be išorinių amortizatorių - taip sutaupoma pinigų ir vietos montavimui. Kai jūsų reikmėms vis dėlto reikia išorinio amortizatoriaus, galime rekomenduoti suderinamus įrenginius ir suteikti visapusišką techninę pagalbą. 💡

Išvada

Pneumatinė oro amortizacija paverčia destruktyvius smūgius kontroliuojamu stabdymu, naudodama išmanųjį oro suspaudimą ir srauto valdymą, apsaugodama jūsų įrangą ir maksimaliai padidindama našumą bei komponentų tarnavimo laiką. ✨

DUK apie pneumatinę oro pagalvę

1. Sužinokite inžinerinę smūginės apkrovos apibrėžtį ir kaip ji sukelia žalą. ↩

2. Aiškiai paaiškinkite kinetinę energiją ir sužinokite, kaip ji apskaičiuojama. ↩

3. Suprasti pagrindinius dujų dėsnius, kurie reglamentuoja oro suspaudimą. ↩

4. Išnagrinėkite išorinių pramoninių amortizatorių konstrukciją ir funkcijas. ↩