Blog

Bôi trơn thủy động học xảy ra khi áp suất chất lỏng tạo ra một lớp màng bôi trơn đủ dày để tách các bề mặt phớt khỏi thành xi lanh, khiến các phớt “trượt trên mặt nước” và mất hiệu quả bôi trơn, thường xảy ra ở tốc độ trên 0,5 m/s với lượng bôi trơn quá mức.

Công thức cột Euler xác định tải trọng trục tối đa mà một cột dài, mảnh (như thanh trụ) có thể chịu được trước khi bị uốn cong và hỏng do mất ổn định.

Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) mô phỏng phân bố ứng suất tác động cao trên nắp đầu xi lanh để xác định các điểm yếu và tối ưu hóa hình dạng, đảm bảo thành phần có thể chịu được các tải trọng va đập lặp đi lặp lại mà không gây hư hỏng nghiêm trọng.

Khả năng chịu tải hướng tâm là lực bên tối đa mà ống dẫn hướng của xi lanh có thể chịu được mà không bị biến dạng, được xác định bằng cách phân tích phân bố ứng suất trên bề mặt ổ trục để ngăn ngừa hỏng hóc sớm của phớt và trầy xước thanh truyền.

Căng xoắn là lực xoắn (mô-men xoắn) tác dụng lên khung xe của xi lanh, và việc xác định mô-men xoắn tối đa là rất quan trọng để ngăn ngừa biến dạng hướng dẫn, rò rỉ phớt và kẹt cơ học nghiêm trọng.

Phù hợp quán tính cho xi lanh khí nén có nghĩa là lựa chọn kích thước phù hợp cho bộ truyền động và hệ thống giảm chấn để giảm tốc an toàn cho tải trọng có khối lượng lớn mà không gây hư hỏng do va chạm. Yếu tố quan trọng là tính toán năng lượng động học của khối lượng di chuyển và đảm bảo khả năng giảm chấn của xi lanh có thể hấp thụ năng lượng đó trong khoảng hành trình có sẵn, thường yêu cầu thể tích giảm chấn lớn gấp 2-4 lần so với các ứng dụng tiêu chuẩn.

Sự uốn cong của thanh piston trong quá trình kéo dài ngang xảy ra khi trọng lực và tải trọng tác dụng khiến thanh piston không được hỗ trợ bị uốn cong, được tính toán bằng các công thức uốn cong thanh tính đến đường kính thanh, tính chất vật liệu, chiều dài kéo dài và trọng lượng tải. Sự uốn cong quá mức (thường trên 0,5 mm trên mét) gây mài mòn phớt, kẹt và hỏng hóc sớm, khiến việc lựa chọn kích thước phù hợp trở nên quan trọng đối với các ứng dụng xi lanh ngang.

Các hệ số tập trung ứng suất tại gốc ren của ống xi lanh thể hiện sự nhân lên của ứng suất tác dụng tại đáy ren do sự gián đoạn hình học, thường dao động từ 2,5 đến 4,0 lần ứng suất danh nghĩa. Các đỉnh ứng suất cục bộ này gây ra vết nứt mỏi và hỏng hóc đột ngột tại các cổng ống xi lanh, ren lắp đặt và đầu thanh, khiến thiết kế ren, lựa chọn vật liệu và mô-men xoắn lắp đặt trở nên quan trọng đối với hoạt động đáng tin cậy.

Lực tách rời của kết nối từ tính trong xi lanh không trục là tải trọng tối đa mà trường từ tính có thể truyền giữa piston bên trong và khung bên ngoài trước khi chúng tách rời. Thông thường dao động từ 50-300N tùy thuộc vào kích thước xi lanh và độ mạnh của nam châm, lực này xác định khả năng tải trọng tối đa có thể sử dụng và bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bao gồm độ dày khe hở không khí, chất lượng nam châm, tải trọng bên và ô nhiễm giữa các bề mặt từ tính.

Các mô hình dự đoán tuổi thọ mỏi cho thân xi lanh nhôm sử dụng mối quan hệ giữa ứng suất và chu kỳ (đường cong S-N) cùng với lý thuyết tích lũy hư hỏng để ước tính số chu kỳ áp suất mà xi lanh có thể chịu đựng trước khi xuất hiện vết nứt và hỏng hóc. Các mô hình này tính đến các yếu tố như tính chất vật liệu, hệ số tập trung ứng suất, áp suất hoạt động, tần số chu kỳ và điều kiện môi trường để dự đoán tuổi thọ hoạt động từ 10⁶ đến 10⁸ chu kỳ, cho phép thay thế chủ động trước khi xảy ra hỏng hóc nghiêm trọng.