Как амортизация улучшает производительность и долговечность пневматических цилиндров

Автор: Джош Адикинс Специалист по продуктовому маркетингу, актуаторы, Emerson

Амортизация (cushioning) — не новая концепция в гидросиле, но значимая, так как влияет на срок службы и производительность машин. Обычно требуется в цилиндрах для замедления нагрузки, которую движет поршень. Без неё поршень ударяет в крышку конца цилиндра. Сила удара вызывает шок, вибрацию и осцилляции, распространяющиеся на остальную машину. Эти негативные эффекты нарушают точность цилиндра, создают лишний шум и преждевременно изнашивают цилиндр и компоненты. Концевая амортизация снижает скорость поршня перед ударом в крышку, уменьшая ударную нагрузку и напряжение компонентов.

Что такое амортизация?

Амортизация может принимать несколько форм. Можно использовать внешние амортизаторы, простую ударную амортизацию с эластичным бампером, встроенную пневматическую амортизацию или комбинацию технологий.

Для эффективной работы уровень амортизации должен быть оптимально отрегулирован под приложение. Если амортизации недостаточно — ударный шок выше при ударе поршня в крышку с прямыми негативными последствиями для срока службы цилиндра и механических частей. Если слишком много — поршень дольше проходит ход цилиндра, негативно влияя на время цикла и снижая производительность машины.

При правильно отрегулированной пневматической амортизации направление движения поршня единообразно на всей последовательности амортизации, а скорость поршня ровно нуль в конце хода. Это называется идеальной амортизацией.

Для визуализации: идеальная амортизация достигается, когда поршень не отскакивает совсем. Без отскока — минимально возможное время хода и нет напряжения цилиндра. Контакт с крышкой дает пренебрежимый звук, общее время цикла оптимизировано.

Преимущества идеальной амортизации

Идеальная амортизация в пневматических цилиндрах дает заметные выгоды.

Оптимально отрегулированные цилиндры повышают продуктивность, экономят затраты и энергию. Минимизируя шок, вибрацию и осцилляции, идеальная амортизация продлевает оперативную жизнь цилиндра и компонентов. Снижает ТО, простой и затраты на замену. Создает тишую рабочую среду для операторов и улучшает общее время рабочего цикла. Сокращенные циклы повышают продуктивность конечного пользователя, давая OEM конкурентное преимущество.

Другой ключевой выигрыш — большая точность, особенно в pick-and-place приложениях, требующих абсолютной точности при достижении конечной позиции цилиндром.

Идеальная пневматическая амортизация критична для приложений, требующих абсолютной точности и мягкой работы.

Как достичь идеальной амортизации

Для оптимизации уровня амортизации под конкретное приложение нужно подтвердить несколько параметров цилиндра: рабочее давление, масса нагрузки, скорость поршня. При правильном подборе для приложения у каждого цилиндра есть одна идеальная настройка амортизации для заданной массы и давления. Помимо замеров, нужна таблица амортизации производителя или онлайн-система расчета.

Первый шаг — убедиться, что скорость поршня соответствует указанной в таблице или онлайн-системе.

Скорость поршня должна быть корректно отрегулирована в каждом случае. Лучшие результаты — установкой клапанов расхода прямо в соединительных портах концов цилиндра. Это дает свободный всасывающий поток и позволяет регулировать выпускное давление изменением площади выпускного порта регулировочным винтом. Или можно использовать распределительные клапаны с встроенными дросселями.

Поскольку определить скорость поршня на глаз может быть сложно, можно прикрепить электронную помощь, как AVENTICS^TM Velocity Time Meter (VTM) от Emerson, к наружности трубки цилиндра. Этот прибор быстро и легко определяет истинную скорость поршня и измеряет время всех последовательностей цикла пневматического цилиндра.

Важно помнить: любое изменение рабочего давления, массы и скорости требует перерегулировки амортизации. Как только амортизация идеальна, эти стационарные условия должны оставаться неизменными. Также важно: точная регулировка концевой амортизации требует опыта, интуиции и иногда терпения.

Имейте в виду: в некоторых приложениях идеальная амортизация просто недостижима из-за конструктивных особенностей машины или приложения. Но в большинстве случаев производительность амортизации можно улучшить, следуя шагам выше.

Как достичь идеальной амортизации быстрее и легче

Существуют полезные инструменты регулировки амортизации, убирающие часть догадок из идеальной концевой амортизации. Сенсорные электронные инструменты, как AVENTICS Cushioning Adjustment Tool (CAT), делают регулировку концевой амортизации быстрее, проще и точнее. За несколько легких шагов можно обеспечить правильные настройки. Дополнительный бонус — настройки воспроизводимы независимо от внешних влияний.

Для использования CAT: закрепите сенсор на цилиндре и включите. На большом LED-дисплее видите все функции и регулируете. Опциональное приложение AVENTICS (Android/iOS) графически дает доп. информацию о скорости поршня и характеристиках амортизации. Когда амортизация идеальна — зеленый свет. Дисплей показывает светофор: красный → желтый → зеленый при регулировке, и указывает направление поворота винта амортизации для улучшения.

Есть вопросы о пневматической амортизации или хотите узнать больше? Посетите emerson.com/aventics.

Серия AVENTICS^TM Cushioning Adjustment Tool (CAT) и опциональное приложение AVENTICS делают регулировку концевой амортизации пневматического цилиндра легкой, быстрой и точной.