Blog

Ô nhiễm là nguyên nhân chính dẫn đến hỏng hóc sớm của xi lanh khí nén, chiếm 60-80% tổng số hư hỏng của phớt và bạc đạn. Xác định nguồn gốc của các hạt bụi - dù là do xâm nhập từ bên ngoài, mài mòn bên trong, ô nhiễm từ hệ thống phía trên hoặc lắp ráp không đúng cách - là yếu tố quan trọng để triển khai các chiến lược lọc và phòng ngừa hiệu quả. Phân tích hạt bụi giúp xác định kích thước, thành phần và nguồn gốc, từ đó đưa ra các giải pháp cụ thể có thể kéo dài tuổi thọ của xi lanh từ 300-500%.

Hiệu ứng diesel trong xi lanh khí nén xảy ra khi quá trình nén khí nhanh tạo ra nhiệt độ đủ cao để đốt cháy sương dầu, chất bôi trơn hoặc các tạp chất hydrocarbon có trong dòng khí nén. Quá trình nén adiabatic này có thể làm tăng nhiệt độ không khí từ 20°C lên trên 600°C trong vòng chưa đầy 0,01 giây, đạt đến nhiệt độ tự cháy của hầu hết các loại dầu (300-400°C). Quá trình cháy này gây hư hỏng nghiêm trọng cho các phớt, làm cháy bề mặt và tiềm ẩn nguy cơ an toàn, với các sự cố thường xảy ra nhất trong các xi lanh tốc độ cao hoạt động trên 3 m/s hoặc các hệ thống có lượng bôi trơn quá mức.

Tỷ lệ mài mòn của miệng phớt có mối quan hệ trực tiếp với số chu kỳ hoạt động, nhưng mối quan hệ này phụ thuộc mạnh mẽ vào các điều kiện vận hành bao gồm áp suất, tốc độ, nhiệt độ, chất lượng bôi trơn và mức độ ô nhiễm. Trong điều kiện lý tưởng, vòng đệm polyurethane thường mòn 0,5-2 micron mỗi 100.000 chu kỳ, trong khi vòng đệm nitrile mòn 2-5 micron mỗi 100.000 chu kỳ. Tuy nhiên, điều kiện bất lợi có thể làm tăng tỷ lệ mòn lên 10-50 lần, khiến các yếu tố vận hành trở nên quan trọng hơn so với chỉ số chu kỳ. Bảo trì dự đoán yêu cầu theo dõi cả số chu kỳ và điều kiện để dự đoán chính xác tuổi thọ của vòng đệm.

Sự cố cảm biến trong xi lanh khí nén thường do hai nguyên nhân chính: suy giảm từ trường (sự suy yếu dần của nam châm piston làm giảm phạm vi phát hiện) hoặc hỏng rơle reed (sự cố điện của các tiếp điểm bên trong cảm biến do dòng điện quá tải, đỉnh điện áp hoặc va đập cơ học). Sự suy giảm từ trường diễn ra từ từ và ảnh hưởng đến tất cả các cảm biến trên xi lanh một cách đồng đều, trong khi hỏng hóc công tắc reed xảy ra đột ngột và thường ảnh hưởng đến các cảm biến riêng lẻ. Chẩn đoán chính xác yêu cầu kiểm tra cường độ từ trường bằng máy đo Gauss và xác minh tính liên tục điện của công tắc reed, cho phép thay thế chỉ các thành phần hỏng hóc mà không cần thay thế các bộ phận không cần thiết.

Việc bong ren trong các cổng xi lanh nhôm xảy ra khi độ bền cắt của ren nhôm mềm hơn bị vượt quá bởi mô-men xoắn lắp đặt hoặc ứng suất vận hành, thường ở mức 60-80% so với mô-men xoắn cần thiết để bong ren thép cùng kích thước. Độ bền cắt thấp của nhôm (90-150 MPa so với 400-500 MPa của thép) khiến nó đặc biệt dễ bị quá tải mô-men xoắn, lệch ren và mỏi do các chu kỳ lắp đặt lặp đi lặp lại. Để phòng ngừa, cần sử dụng các thông số mô-men xoắn đúng (thường là 40-60% giá trị của thép), chiều dài tiếp xúc ren ít nhất 1,5 lần đường kính bulong, chất bịt kín ren giảm ma sát và các chèn ren thép cho các cổng được bảo trì thường xuyên.

Biến dạng trượt trong các bộ phận chặn cuối ống polymer là hiện tượng biến dạng dẻo phụ thuộc vào thời gian xảy ra dưới tác dụng của ứng suất cơ học liên tục, ngay cả ở mức ứng suất thấp hơn giới hạn chảy của vật liệu. Các vật liệu phổ biến cho bộ phận chặn cuối như polyurethane, nylon và acetal có thể trải qua sự thay đổi kích thước từ 2-15% trong vòng vài tháng hoặc vài năm, tùy thuộc vào mức ứng suất, nhiệt độ và lựa chọn vật liệu. Sự biến dạng dần dần này làm thay đổi chiều dài hành trình của xi lanh, làm mất độ lặp lại vị trí và có thể dẫn đến can thiệp cơ học hoặc hỏng hóc bộ phận. Hiểu rõ cơ chế biến dạng chậm và lựa chọn vật liệu phù hợp—như nylon chứa sợi thủy tinh hoặc nhựa kỹ thuật có khả năng chống biến dạng chậm—là điều cần thiết cho các ứng dụng yêu cầu độ ổn định kích thước lâu dài.

Vật lý của xi lanh chân không tập trung vào sự chênh lệch áp suất âm tạo ra lực kéo. Khác với xi lanh khí nén truyền thống sử dụng khí nén để đẩy, xi lanh chân không hoạt động bằng cách hút khí ra khỏi một buồng, cho phép áp suất khí quyển đẩy piston lùi lại. Việc hiểu rõ các lực này—thường dao động từ 50-500N tùy thuộc vào đường kính xi lanh—là yếu tố quan trọng để xác định kích thước ứng dụng phù hợp và đảm bảo hoạt động đáng tin cậy.

Tỷ lệ sinh ra hạt của phớt trục xi lanh khí nén ảnh hưởng trực tiếp đến việc tuân thủ phân loại phòng sạch. Phớt trục xi lanh khí nén tiêu chuẩn sinh ra 10.000-100.000 hạt mỗi chu kỳ (≥0,5μm), đủ để hạ cấp phòng sạch Class 100 xuống Class 10.000 chỉ trong vài giờ hoạt động. Việc tính toán tốc độ sinh ra hạt bụi bao gồm đo lường mức độ mài mòn của vật liệu phớt, tần suất hành trình và phân bố kích thước hạt để đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn ISO 14644.

Dưới đây là câu trả lời trực tiếp: Đối với hoạt động khí nén ở nhiệt độ -40°C, bạn phải sử dụng các phớt làm từ cao su NBR chịu nhiệt độ thấp hoặc polyurethane, dầu bôi trơn tổng hợp dựa trên este, và vỏ bọc bằng nhôm anodized hoặc thép không gỉ. Các vật liệu tiêu chuẩn sẽ hỏng hóc nghiêm trọng, gây ra thời gian ngừng hoạt động tốn kém và nguy cơ an toàn trong các ứng dụng như lưu trữ lạnh, khoan ở vùng cực và sấy đông trong ngành dược phẩm.