Torzijska napetost v cilindrih brez batov: določanje največjih valjčnih momentov

Predstavljajte si robotska roka, nameščena na linearni drsni ploskvi, ki se razteza vstran, da dvigne težko škatlo. V trenutku, ko se dvigne, se celoten voziček zavrti. Gibanje postane neravno, tesnila začnejo škripati in natančnost izgine. Ne dvigujete samo teže, ampak iz cilindra izvijate življenje. 🌀

Torzijska napetost¹ se nanaša na vztrajnostno silo (navor), ki deluje na voziček valja, pri čemer je določitev največjega valjnega momenta ključnega pomena za preprečevanje deformacije vodila, puščanja tesnila in katastrofalnega mehanskega zagrizenja. Za razliko od standardnih cilindrov, ki le potiskajo in vlečejo, cilindri brez batov pogosto nosijo breme neposredno, zaradi česar so dovzetni za te kompleksne sile zvijanja.

Spominjam se, kako sem pomagal Marii, lastnici specializiranega tiskarskega podjetja v Nemčiji. Njeni stroji so za premikanje težkih tiskalnih glav uporabljali valje brez palic. Kakovost tiskanja se je poslabšala, ker so glave vibrirale. Misnila je, da je problem v zračnem tlaku. Pogledal sem nastavitev in takoj opazil problem: tiskalna glava je bila nameščena preveč izven središča, kar je povzročilo ogromen “vrtilni moment”, ki je deformiral valj.

Kazalo vsebine

• Kaj je valjčni moment v cilindrih brez batov?
• Kako različni vodilni sistemi obvladujejo torzijsko napetost?
• Zakaj je izračun navora bistven za dolgo življenjsko dobo valja?
• Zaključek
• Pogosta vprašanja o torzijski napetosti

Kaj je valjčni moment v cilindrih brez batov?

V svetu cilindrov brez batov govorimo o treh vrstah momentov: nagib, odklon in prevračanje. Prevračanje je pogosto najbolj škodljivo.

Roll Moment (Mx) nastane, ko je obremenitev nameščena izven središča vozička. vzdolžna os², s čimer ustvari vzvodno roko, ki poskuša vrteti nosilec okoli valja.

Nevidna sila

Predstavljajte si, da držite težko kovčko z roko, iztegnjeno naravnost ob telesu. Teža poskuša izviti vaše ramo.

• Težišče³: Čim dlje je težišče tovora od središča valja, tem večji je navor.
• Omejitev: Vsak valj ima največjo vrednost “Mx”. Če jo presežete, se notranji bat zvije in poškoduje. magnetna sklopka⁴ ali brušenje mehanskega tesnilnega traku.

Za Mario so njene tiskalne glave delovale kot ključ, ki je nenehno poskušal odviti nosilec. Originalni deli, ki jih je uporabljala, niso bili okrepljeni za ta specifični navor, kar je vodilo do hitre obrabe.

Kako različni vodilni sistemi obvladujejo torzijsko napetost?

Sposobnost upiranja tej deformaciji je v celoti odvisna od zasnove vodilnega sistema. Pri tem je izbira pravega nadomestnega ali nadgrajenega sistema Bepto ključnega pomena.

Notranji vodili se opirajo na prileganje bata v cevi in ponujajo nizko upornost navora, medtem ko zunanji vodili (kot so V-valji ali kroglični ležaji z recirkulacijo⁵) zagotavljajo širok položaj, ki učinkovito preprečuje visoke torzijske obremenitve.

Primerjava možnosti

Analizirali smo Marijino nastavitev in predlagali rešitev.

Mariji smo dobavili valj brez palice Bepto z zunanjim sistemom vodilnih valjev. Širši razpon valjev je deloval kot izbočniki na kanuju, stabiliziral tovor in odpravil vibracije.

Zakaj je izračun navora bistven za dolgo življenjsko dobo valja?

Ignoriranje navora je najhitrejši način za uničenje valja brez batov. To je preprosta fizika: sila x razdalja = navor.

Izračun natančnega valjnega momenta vam omogoča izbiro velikosti valja in tipa vodila, ki deluje znotraj varnostnega razpona, preprečuje neenakomerno obrabo notranje cevi in zagotavlja, da tesnilni trak ostane neprepusten.

Zniževanje stroškov z inženiringom

Maria je bila zaskrbljena zaradi stroškov nadgradnje.

• Cena neuspeha: Vsake 3 mesece je zamenjala standardne jeklenke (vsaka $500 + čas izpada).
• Rešitev Bepto: Naš visoko zmogljiv vodeni valj je bil v začetku nekoliko dražji, vendar je brez težav deloval več kot 18 mesecev.

Z izračunom in upoštevanjem omejitve “Mx” je zmanjšala svoj letni proračun za vzdrževanje za 70%. Na Bepto, vam pomagamo pri tem izračunu. Ne prodajamo vam samo številke dela, ampak poskrbimo, da je del primeren za fizikalne lastnosti vaše aplikacije.

Zaključek

Torzijska napetost je tihi morilec za cilindri brez batov. Če vaša aplikacija vključuje stranske obremenitve ali izravnalne uteži, morate izračunati moment vrtenja. Ne ugibajte. Z izbiro Bepto valj brez palice z ustreznim zunanjim vodilnim sistemom nevtralizirate te sile in tako zagotovite nemoteno gibanje, natančnost in življenjsko dobo, ki ohranja donosnost vaše proizvodne linije.

Pogosta vprašanja o torzijski napetosti