Pitanje: Rješavanje problema s "Slip-Slip" (Cylinder Stick-Slip) efektom u nizbrzim automatizacijskim radnim tokovima?

Odgovor: Rješavanje problema s klizanjem pneumatičkog cilindra (puzanje) zahtijeva rješavanje neravnoteže trenja između zatvora za pištone i sljedeći članak zid cijevi. Slizanje štapom karakterizira se drhtanjem, postepeno ili neravnomjernim kretanjem kada cilindar radi na vrlo niskim brzinama (obično ispod 50 milimetara u sekundi). To se događa zato što je statički koeficijent trenja znatno veći od dinamičkog koeficijenta trenja. Kolci se hvataju, pritisak se povećava dok ne prevlada statičko trenje, kolci se brzo klize naprijed, a zatim se ponovo hvataju. Kako bi se izbjeglo puzanje, inženjeri moraju provesti kontrolu protoka, nadograditi se na specijalizirane zaptivke za pištone na bazi PTFE-a, primijeniti fluorinirane maziva visoke učinkovitosti i osigurati savršeno poravnanje kako bi se spriječilo mehaničko vezivanje.

Uvod: Tajna kretanja trljajućeg cilindra

U visokotačnoj industrijskoj automatizaciji, glatko i kontrolirano kretanje je od suštinskog značaja. Bilo da se mašina koristi za hranjenje alatke za rezanje, za nanos tankog lepljivog zrna ili za polako postavljanje osjetljive elektroničke komponente, ključna je dosljednost. Međutim, kada se pneumatički cilindri smanje na nisku brzinu, često se pojavljuje frustrirajuće stanje poznato kao klizište.

Umjesto glatkog klizanja, kolutna šipka kreće se niz malim, nasilnim skokovima. To neregularno ponašanje može uništiti osjetljive procese, uzrokovati strukturalne vibracije u okviru stroja, ubrzati mehaničko oštećenje i skratiti radni vijek cilindra. Kao vodeći dobavljač naprednih pneumatičkih sustava, AIRWORK je posvećen pomaganju proizvođačima da razumiju fiziku klizača i implementiraju robusna rješenja kako bi osigurali fluidno, predvidljivo linearno kretanje.

Fizika klizača: statičko i dinamičko trenje

Da bismo riješili problem klizanja, moramo pogledati tribologiju (studiranje trenja, mazanja i habanja) pištonskih i šipkivih pečata koji kližu na metalne površine. Svaki elastomer-na-metal klizajući interfejs ima dva različita koeficijenta trenja:

• "Strajnost" je snaga koja je potrebna za pokret između dvije površine. U stanju mirovanja, molekuli elastomernog pečata na mikroskopskom nivou zavariju ili se povezuju s mikroskopskim vrhovima (asperitetima) metalnog zida bačve.
• Dinamičko trenje (sklizanje): sila potrebna za održavanje kretanja kada površine već kližu. Ovo je uvijek niže od statičkog trenja.

Kada se cilindru naredi da se kreće vrlo sporo, stisnuti zrak ulazi u komoru cilindra vrlo sporo. Pritisak se povećava, ali pišton se ne miče jer je sila još uvijek manja od statičkog trenja. Tijekom tog razdoblja, pišton je zaglavio.

Dok zrak nastavi ulaziti, pritisak napokon prelazi prag odlaska. Statičko trenje se prekida, a sustav se odmah mijenja u dinamičko trenje. Budući da je dinamičko trenje manje, sila koju stvara skupljeni komprimirani zrak sada je mnogo veća od one koja je potrebna za pomicanje tereta. Kolci se iznenada pomeraju naprijed. Ovaj brz pokret brzo proširuje zapreminu komore cilindra, što uzrokuje da se unutarnji pritisak odmah smanji. Kako pritisak opada, pogonska sila opet pada ispod granice statičkog trenja, a zamah se opet drži.

Taj se ciklus neprekidno ponavlja, stvarajući postepeno puzanje. Na velikim brzinama, inercijalni moment pištona i opterećenja lako prenosi sustav preko ovih prelaznih faza, čineći klizište nevidljivim. Međutim, pri niskim brzinama nema dovoljno zamaha da se prevaziđe prelazak trenja, što rezultira ozbiljnim puzanjem.

Glavni uzroci klizanja palice u B2B sustavima

U slučaju da se u slučaju podizanja brzine ne primjenjuje određena količina, to znači da se ne može koristiti za određivanje brzine.

• U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvodnju goriva za proizvod To znači da je usana pečata čvrsto pritisnuta na cijev cilindra. Iako je odličan za držanje pod visokim pritiskom, ova velika radijalna sila drastično povećava trenje.
• Gubitak mazanja: S vremenom, stisnuti zrak koji sadrži vlagu može oprati tvorničku masnoću unutar cijevi. Ako je cilindar suho, kontakt metala na elastomer je direktan, što izaziva rast trenje.
• Neispravna konfiguracija kontrole protoka: Kontroliranje brzine cilindra regulisanjem zraka koji ulazi u cilindar (kontrola metara) je česta pogreška. Budući da nema protutiska na izdušnoj strani kako bi se stabilizirao pišton, cilindar je vrlo podložan klizanju.
• Mehansko pogrešno poravnanje: Ako je cilindar blago pogrešno poravnan s vanjskim linearnim vodicama, kolutna šipka će doživjeti bočna opterećenja. To tjera pišton bočno, uzrokujući visok lokalni kontaktni pritisak na jednoj strani pečate, što umnožava statičko trenje.

Korak po korak inženjerska rješenja za uklanjanje puzavanja

Sistematičnim primjenom ovih inženjerskih tehnika, možete uspješno eliminirati klizište i vratiti ultra glatke performanse pri niskim brzinama:

• Svrha je da se osigura da se ne dovode u pitanje pravila o zaštiti od emisije. Ako je to potrebno, u slučaju da je vozilo u stanju da se vozi u skladu s tim propisima, mora se provjeriti da je vozilo u stanju da se vozi u skladu s tim propisima. Ako je to potrebno, ispitni sustav mora se koristiti za utvrđivanje vrijednosti. Ovaj protutlak djeluje kao prilagodljivi pneumatički jastuk, koji se odupire naglim skokovima i umanjjuje sve sklizane tendencije, čuvajući pokret pištona stabilnim.
• Rješenje 2: Specijalizirajte se za čvrstoće s niskim trenjem. Za radne tokove niske brzine, standardni poliuretanski ili nitrilni čipovi nisu dovoljni. U slučaju da je to potrebno, proizvođač mora upotrijebiti i sustav za otvaranje i održavanje. Ovi kompleti koriste Glyd Rings napravljene od PTFE (Teflon) spojeva koji se napajaju standardnim NBR O-ringovima. PTFE ima nevjerojatno nizak koeficijent trenja, a statički i dinamički koeficijenti trenja su gotovo identični, što mehanički eliminiše fiziku iza klizanja.
• Slijedeći postupci: Standardne litijeve ili silikonske masti mogu propasti pod uslovima sporog i visokog trenja. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. stavkom 2. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. točkom (c) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. točkom (c) Uredbe (EZ)
• Rješenje 4: Optimizacija kvalitete zraka i pritiska. Fluktuacije pritiska mogu pogoršati klizište. U slučaju da je sustav napajan stabilnim, dobro reguliranim opskrbom zrakom, potrebno je osigurati da je sustav napajan stabilnim, dobro reguliranim opskrbom zrakom pomoću visoko preciznog AIRWORK filtera-regulatora. Osim toga, suhi zrak može ubrzati sušenje pečata, pa je potrebno uzeti u obzir lubrikator za maglu ako se koriste standardni pečati.
• Rješenje 5: Koristite vanjske vodiče. Ako je to potrebno, provjerite da li je to moguće. Koristite samo-usporedne spojeve i visokokvalitetne linearne vodiljke kako bi se cilindar kreće u savršeno ravnoj osi bez trenja.

Sljedeći članak:

AIRWORK nudi poseban asortiman hladnih cilindara s niskim trenjem, posebno dizajniranih za osjetljive automatske uređaje niske brzine. Naši cilindri imaju mikrokrajne aluminijumske bačve s površinskom grubošću (Ra) ispod 0,2 mikrona i sastavljeni su s vrhunskim PTFE plombenim čepovima s niskim trenjem i specijaliziranim lubrikantima visoke stabilnosti.

Zaključak: postići preciznu kontrolu pomoću AIRWORK-a

Klizanje palice u cilindru je česti fizički izazov u automatizaciji niske brzine, ali je potpuno riješljivo. Uzimajući regulator brzine na izmereni način, koristeći PTFE čepove s niskim trenjem i osiguravajući savršeno mehaničko poravnanje, proizvođači strojeva mogu postići glatko, linearno kretanje bez puzanja.

Posjetite jzpnu.com danas da istražite naše specijalizirane konfiguracije cilindra s niskim trenjem, preuzmite tehničke bilješke o primjeni i konsultujte se s našim stručnjacima za kontrolu pokreta.