Промышленные амортизаторы: типы, применение, руководство по выбору

Технологию амортизации делят на четыре категории: автоматическое управление амортизаторами включает миниатюрные, промышленные, тяжелые промышленные, профильные и общепромышленные амортизаторы. Ударные нагрузки часты в промышленном оборудовании. Это и нормальный результат работы, и непредвиденные нагрузки из-за отклонений в процессах. Внедренные в изначальный дизайн или добавленные позже, амортизаторы — лучший выбор для снижения ударных сил. В этой статье фокус на промышленных амортизаторах: принципы работы, применение, варианты амортизации и демпфирования.

Варианты управления движением для промышленных применений

Базовая цель амортизатора — убрать кинетическую энергию остановленной нагрузки, превратить в тепло и рассеять, предотвращая распространение энергии как ударной нагрузки через оборудование и конструкции. Промышленные амортизаторы работают со скользящими, катящимися, свободно падающими нагрузками — линейные и вращательные. Варианты: газовые пружины (push/pull), гидравлические демпферы, гидравлическое управление подачей, дверные демпферы, вращательные демпферы. Виброкомпенсация: резино-металлические изоляторы, виброизоляционные прокладки, пневматические сиденья с низочастотной nivelировкой. Защитные устройства: защитные амортизаторы, демпферы безопасности, зажимные элементы. Другие устройства (пружины, резиновые буферы) эффективно замедляют/останавливают нагрузку, но в основном поглощают кинетическую энергию и возвращают её в систему как отскок/подскок.

Сравнение промышленных амортизационных и демпфирующих технологий

• Гидравлические демпферы (Hydraulic dashpots)

Высокая тормозная сила в начале хода. С одним отверстием нагрузка под контролем демпфера резко замедляется в начале. Сила поднимается к высокому пику, затем быстро падает. Демпферы также замедляют/останавливают, но полагаются на воздух, дают нелинейное сопротивление, пик силы в начале или конце. Большинство демпферов — нелинейная тормозная сила, вызывает вибрации в начале/конце хода.

• Пружины и резиновые буферы

Высокая тормозная сила в конце хода. При полном сжатии накапливают энергию вместо рассеяния, вызывая отскок нагрузки.

• Воздушные буферы и пневматические амортизаторы цилиндров

Высокая тормозная сила в конце хода. При полном сжатии накапливают энергию, вызывая отскок.

Преимущества промышленных амортизаторов

Обеспечивают равномерную тормозную силу на всем ходе. Нагрузка движется плавно и медленно несмотря на постоянное сопротивление. Замедление минимальной силой за минимальное время — устраняет деструктивные пики силы и ударные повреждения станков. Кривая силы-ход линейна. Гладкое мягкое демпфирование снижает шум автоматической техники. В конце затормаживания сила реакции линейна, без отскока/подскока. Отсутствие отскока позволяет быстрее остановить нагрузку. Быстрое, плавное, предсказуемое затормаживание. Амортизатор рассчитан под конкретный вес и скорость остановленной нагрузки — гарантирует равномерное рассеявание пара и быстрое линейное затормаживание.

Конструкция и принцип промышленных амортизаторов

Базовый дизайн: двойная стенка цилиндра, поршень, механизм возврата поршня. Внутренний цилиндр заполнен несжимаемой жидкостью (гидравлическое масло/оイル) с отверстиями на экспоненциальных интервалах, соответствующих экспоненциальной природе уравнения кинетической энергии. При движении поршня метрическое отверстие закрывается, обеспечивая постоянство давления и тормозной силы. При контакте нагрузки с штоком поршень давит жидкость через отверстие. По ходу поршня отверстия закрываются одно за другим — давление постоянно, линейная тормозная сила. При давлении жидкость нагревается, тепло рассеивается через внешнюю стенку амортизатора и окружение.