Прашање: Отстранување на проблемот „клучење-лизгање на цилиндар“ (лизгање) во автоматизирани работни текови со ниска брзина?

Одговор: Отстранувањето на проблемот со клучење-лизгање (лизгање) на пневматички цилиндри бара утврдување на дисбалансот на триењето помеѓу запчаните прстени на клипенот и цилиндарското тело цилиндрите зид на цилиндричниот дел. Стап-слип (заклучување-клизање) се карактеризира со трзајно, неравномерно или прекинато движење кога цилиндарот работи на многу ниски брзини (обично под 50 милиметри во секунда). Ова се случува бидејќи статичкиот коефициент на триење е значително поголем од динамичкиот коефициент на триење. Поради тоа, тапанот се заклучува, притисокот се зголемува сè додека не надмине статичкото триење, тапанот брзо се поместува напред и потоа повторно се заклучува. За да се отстрани крајно бавното движење („пълзење“), конструкторите мора да имплементираат контроли на проток за излезен тек, да ги ажурираат тапанските уплотнувачи со специјализирани уплотнувачи со ниско триење засновани на ПТФЕ, да применат флуорирани смазочни течности со висока перформанса и да осигураат совршена порамнетост за спречување на механичко заклучување.

Вовед: Тайната на трзајното движење на цилиндарот

Во високоточната индустријална автоматизација, глаткото и контролирано движење е суштинско. Дали машината хранува режачки алат, нанесува деликатна линија од лепило или бавно позиционира деликатен електронски компонент, последователноста е клучна. Меѓутоа, кога пневматичките цилиндри се намалуваат за работа на бавни брзини, често се појавува фрустрирачкото појава позната како „лепнување-клiziње“ или „пълзење“.

Наместо глатко плзнење, шипката на клипното тело се движи во низа мали, насилни скокови. Ова непредвидливо однесување може да ја разруши деликатната процесура, да предизвика структурни вибрации во рамката на машината, да забрза механичкото износување и да го скрати работниот век на цилиндриот. Како водечки доставувач на напредни пневматички системи, AIRWORK е посветен на помагање на производителите да го разберат физичкото основание на лепнувањето-клiziњето и да имплементираат отпорни решенија за осигурување на течна и предвидлива линеарна подвижност.

Физиката на лепнувањето-клiziњето: Статичка спротивност спрема динамичка спротивност

За да се реши појавата на лизгање-клучење, мора да го разгледаме трибологијата (науката за триење, мазење и потрошувачка) на цилиндричните и шипковите запченици кои се лизгаат по метални површини. Секоја интерфејс помеѓу еластомер и метал има два различни коефициенти на триење:

• Статичко триење (триење на отпочнување): Силата потребна за започнување на движењето помеѓу две површини кои се во состојба на мирување. Во состојба на мирување, молекулите на еластомерната запченица микроскопски се спојуваат или заклучуваат со микроскопските врвови (неравнини) на металната цилиндрична стена.
• Динамичко триење (лизгачко триење): Силата потребна за одржување на движењето откако површините веќе се лизгаат. Ова секогаш е помало од статичкото триење.

Кога цилиндарот е командиран да се движи со многу ниска брзина, компресиран воздух влегува во цилиндричната комора многу бавно. Притисокот расте, но цилиндричниот тап не се движи бидејќи силата е сè уште помала од статичкото триење. Во овој период, цилиндричниот тап е заклучен.

Додека воздухот продолжува да влегува, притисокот со време ја поминува прагот на одцепување. Статичкото триење се прекинува и системот моментално преминува во динамичко триење. Бидејќи динамичкото триење е пониско, силата создадена од натрупаниот компресиран воздух сега е многу поголема од онаа што е потребна за движење на товарот. Поради тоа, цилиндричниот клин изведнава се поместува напред. Ова брзо движење брзо го зголемува волуменот на цилиндричната комора, што предизвикува моментално падање на внатрешниот притисок. Со падањето на притисокот, потегачката сила повторно паѓа под границата на статичкото триење и клинот повторно се заклучува.

Овој циклус на заклучување-клизање-заклучување-клизање се повторува постојано, создавајќи треперливо ползачко движење. На високи брзини, инерцијалниот импулс на клинот и товарот лесно го носи системот низ овие фази на премин, поради што заклучувањето-клизањето станува невидливо. На ниски брзини, сепак, нема доволно импулс за надминување на преминот на триењето, што резултира со сериозно ползачко движење.

Клучни причини за заклучување-клизање на цилиндарите во B2B системите

Неколку дизајнерски и еколошки фактори можат да предизвикаат или зголемат ефектот на лепнување-клизање во работни процеси со ниска брзина:

• Висок претходен товар и напнатост на запчите: За да се спречи надворешната и внатрешната течност, стандардните цилиндрични запчи се дизајнирани со висок радијален претходен товар. Ова значи дека устната на запчето е притисната чврсто кон цилиндричниот цевковиден дел. Иако ова е одлично за задржување под висок притисок, оваа висока радијална сила драстично го зголемува триењето при старт.
• Губење на мазењето: Со текот на времето, компресираниот воздух што содржи влага може да отстрани фабричката мас (мазиво) внатре во цилиндричниот цевковиден дел. Ако цилиндарот работи без мазење, директниот контакт помеѓу металот и еластомерот предизвикува резко зголемување на триењето при старт.
• Погрешна конфигурација на контролата на протокот: Контролирањето на брзината на цилиндарот со регулирање на влезниот воздух (контрола на влез) е честа грешка. Бидејќи нема повратен притисок на издувната страна за стабилизација на клипчето, цилиндарот е многу подложен на ефектот на лепнување-клизање.
• Механичка неправилност на положбата: Ако цилиндарот е малку неправилно позициониран во однос на надворешните линеарни водачи, штапот на плунжерот ќе доживее странични товари. Ова го турнува плунжерот во странична насока, предизвикувајќи висок локализиран притисок на контакт на едната страна на запечатувачот, што го зголемува статичкиот триење.

Поетапни инженерски решенија за елиминирање на ползачкото движење

Со систематско примена на овие инженерски техники, можете успешно да елиминирате појавата на „лепнување-клiziње“ и да воспоставите ултра-глатко движење со ниска брзина:

• Решение 1: Воведете контроли на проток при излез (meter-out). Секогаш контролирајте брзината на цилиндарот со регулирање на излезниот воздух (meter-out), а не со регулирање на влезниот воздух (meter-in). Контролата на протокот при излез осигурува постојан и стабилен контрапритисок во излезната комора. Овој контрапритисок делува како прилагодлив пневматичен амортизер, спротивставувајќи се на изведните скокови и пригушувајќи секоја тенденција кон клизање, со што се задржува стабилно движење на плунжерот.
• Решение 2: Специјализирајте се за печати со ниско триење. За работни процеси со ниска брзина, стандардните печати од полиуретан или нитрил се недоволни. Инженерите за дизајн треба да наведат цилиндри AIRWORK опремени со комплети за печати со ниско триење. Овие комплети користат Glyd прстени направени од соединенија на ПТФЕ (Тефлон), активирани со стандардни О-прстени од НБР. ПТФЕ има извонредно ниски коефициент на триење, а неговите статички и динамички коефициенти на триење се скоро идентични, што механички елиминира физиката зад појавата „лепнување-клiziње“.
• Решение 3: Повторно намазете со специјална флуорирана мазивна течност. Стандардните литиумски или силиконски мазивни течности можат да не успеат при услови на бавно движење и високо триење. Повторното намазување на цилиндричната површина со премиум флуорирани мазивни течности (како што се мазивните течности засновани на ПФПЕ) обезбедува извонредно стабилна и долготрајна мазивна пелтица која отпорна на исмивање и ја намалува фрикционата сила на стартување.
• Решение 4: Оптимизирајте ја квалитетот на воздухот и притисокот. Флуктуациите во притисокот на доводот можат да го влошат ефектот на „заклучување-клизање“. Осигурете стабилен и добро регулиран воздушен довод со користење на високо-прецизен филтер-регулатор AIRWORK. Дополнително, сувиот воздух може да забрза исушувањето на запечатувачите, па затоа, ако се користат стандардни запечатувачи, треба да се разгледа употребата на маглен лубрикатор.
• Решение 5: Користете надворешни водачи за плазење. Осигурете дека шипката на цилиндарот не прима странични товари. Користете саморегулирачки спојки и линеарни водачки шини од високо качество за да се осигура дека цилиндарот се движи по сосема права и безтребисна оска.

AIRWORK Ниско-требисни пневматски цилиндри – серија

AIRWORK нуди посебна линија ниско-требисни цилиндри со висока глаткост, проектирани специјално за деликатна автоматизација при ниски брзини. Нашиот цилиндри имаат микроскопски обработени алуминиумски цевки со површинска неравномерност (Ra) помала од 0,2 микрони и се монтирани со премиум ниско-требисни запечатувачи со ПТФЕ и специјални лубриканти со висока стабилност.

Заклучок: Постигнете прецизно управување со AIRWORK

Стапкањето и клизањето на цилиндарот е чест физички предизвик во автоматизацијата со ниска брзина, но целосно е решлив. Со усвојување на регулација на брзината со излезна контрола, користење на ниско-триенски печати од ПТФЕ и осигурување на совршена механичка порамнување, производителите на машини можат да постигнат глатко линеарно движење без стапкање.

Посетете jzpnu.com денес за да истражите наши специјализирани конфигурации на цилиндри со ниско триење, да преземете технички белешки за примена и да консултирате со нашите стручњаци за управување на движењето.