Как цилиндр с низким коэффициентом трения может работать при сверхнизком давлении?

В обычной пневматической системе пневматическому цилиндру обычно требуется определенный уровень давления воздуха, прежде чем он сможет начать надежное движение.

Однако некоторые приложения точной автоматизации требуют гораздо большего, чем простое выдвижение и втягивание. Возможно, цилиндру придется работать при очень низком давлении, низкой скорости и чрезвычайно малой выходной силе, сохраняя при этом плавность движения..

Именно здесь пневматический цилиндр с низким коэффициентом трения становится особенно полезным.

В нашем тесте с микродавлением электропневматический регулятор ITV использовался для точного контроля давления питания при движении цилиндра с низким коэффициентом трения посредством многократного выдвижения и втягивания.

Даже в условиях очень низкого давления пневматический цилиндр по-прежнему может инициировать движение и работать плавно, демонстрируя преимущества конструкции с низким коэффициентом трения в чувствительных приложениях пневматического управления.

Посмотрите, как пневматический цилиндр с низким коэффициентом трения работает при сверхнизком давлении:

1. Почему стандартные пневматические цилиндры плохо работают при низком давлении?

Прежде чем пневматический цилиндр сможет двигаться, создаваемая сила должна преодолеть трение нескольких внутренних компонентов, в том числе:

• Поршень печати

• Штоковые уплотнения

• Компоненты руководства

• Другие скользящие поверхности

Сила, необходимая для начала движения, обычно выше, чем сила, необходимая для поддержания движения. Это происходит главным образом потому, что статическое трение обычно выше динамического трения..

При очень низком давлении подачи может произойти следующий процесс:

Давление увеличивается → силы остается недостаточной для преодоления статического трения → давление продолжает расти → поршень внезапно начинает двигаться → трение уменьшается → поршень движется резко.

Это явление обычно связано с прерывистым движением. . В приложениях, требующих медленного движения, небольшой выходной силы или мягкого контакта, прерывистое движение может значительно снизить стабильность движения и точность управления.

2. Почему цилиндр с низким коэффициентом трения может работать при более низком давлении?

Целью цилиндра с низким коэффициентом трения является не просто облегчение привода. Его основная цель — уменьшить сопротивление скольжению и трение срыва внутри цилиндра..

В зависимости от конструкции пневматического цилиндра этого можно достичь за счет оптимизированных уплотнительных конструкций, уплотнений с низким коэффициентом трения, специальных направляющих или технологии металлических уплотнений. За счет уменьшения внутреннего трения можно добиться нескольких важных улучшений.

• Более низкое сопротивление отрыву

Для преодоления начального сопротивления поршня требуется меньшее давление. Это позволяет цилиндру начать движение при более низком давлении, чем у многих обычных пневматических цилиндров.

• Более плавное движение на низкой скорости

Уменьшение разницы между статическим и динамическим трением помогает минимизировать прерывистое поведение. В результате поршень может двигаться более плавно на низкой скорости.

• Повышенная чувствительность к изменениям давления

Когда механическое сопротивление внутри цилиндра уменьшается, небольшие изменения давления воздуха могут привести к более заметным изменениям силы и движения поршня. Это делает цилиндры с низким коэффициентом трения особенно подходящими для применений, требующих чувствительного контроля пневматической силы.

3. Зачем комбинировать пигулятор микродавления с цилиндром с низким коэффициентом трения?

Тест, показанный на видео, — это не просто демонстрация самого цилиндра. Он демонстрирует комбинацию электропневматического регулятора ITV и пневматического цилиндра с низким коэффициентом трения..

Электропневматический регулятор ITV непрерывно регулирует давление воздуха в соответствии с входным электрическим сигналом. Пневматический цилиндр с низким коэффициентом трения затем преобразует эти небольшие изменения давления в механическое движение..

В обычном пневмоцилиндре очень небольшие изменения давления не могут немедленно вызвать движение, поскольку часть доступной силы расходуется на преодоление внутреннего трения. Благодаря цилиндру с низким коэффициентом трения эти небольшие изменения давления можно более эффективно преобразовать в движение.

В системе этого типа:

Электропневматический регулятор ITV определяет, насколько точно можно контролировать давление, а цилиндр с низким коэффициентом трения определяет, насколько эффективно небольшие изменения давления преобразуются в плавное механическое движение.

Эта комбинация особенно полезна в приложениях, требующих плавного, непрерывного и высокочувствительного управления пневматической силой.

4H 3-позиционный 5-портовый ручной нажимной клапан с центральным давлением

Цилиндр с низким коэффициентом трения с металлическим уплотнением серии VQM

Электро-Пневматика регулятор серии ITV2090/2091

4. Типичные области применения пневмоцилиндров с низким коэффициентом трения.

Пневмоцилиндр с низким трением не предназначены для замены стандартных пневматических цилиндров во всех случаях применения. Они в основном используются там, где обычным цилиндрам трудно обеспечить стабильную работу при низком давлении , , низкой скорости или низкой выходной силе..

Типичные области применения включают в себя:

• Точный контроль натяжения

• Оборудование для обработки пленки, бумаги и рулонов

• Контроль контактной силы

• Прецизионные прессовые системы

• Электроника и полупроводниковое оборудование

• Оборудование для испытаний и проверок

• Механизмы балансировки

• Плавающие механизмы

• Легкая нагрузка, низкоскоростное движение

• Бесконтактные системы автоматизации

Преимущества этих применений заключаются в уменьшении сопротивления отрыву и более плавном движении при низком рабочем давлении.

5. Низкое трение не означает, что «чем ниже давление, тем лучше».

Минимальное давление, при котором пневматический цилиндр может надежно работать, определяется не только цилиндром. На фактическую производительность также могут влиять:

• Пневматический цилиндр размер отверстия

• Внешняя нагрузка

• Монтажная ориентация

• Боковая нагрузка

• Выравнивание

• Ход длина

• Трубопроводы и сопротивление потоку

• Настройки контроля скорости

• Стабильность подачи воздуха

Например, чрезмерная боковая нагрузка или плохое механическое выравнивание могут значительно увеличить сопротивление даже при использовании цилиндра с низким коэффициентом трения.

Таким образом, выбор цилиндра не должен основываться только на минимальном рабочем давлении. . Нагрузку, требуемую скорость, ход, точность управления, условия установки и требования к усилию следует рассматривать вместе.

Цилиндр FSC одностороннего действия с низким коэффициентом трения Пневматика

Низкопрофильный цилиндр с воздушным захватом серии MHF

Гладкий цилиндр серии VSQ, низкая скорость, низкое трение

Заключение

Основным преимуществом пневматического цилиндра с низким коэффициентом трения является не просто более высокая скорость. Его ценность заключается в обеспечении надежного движения в рабочих диапазонах, где обычные пневматические цилиндры могут работать с трудом, особенно в условиях низкого давления, низкой скорости и малой силы..

Показанная на видео операция сверхнизкого давления демонстрирует именно эту характеристику..

В сочетании с электропневматическим регулятором ITV цилиндр с низким коэффициентом трения может обеспечить более чувствительное и стабильное решение для пневматического управления для таких приложений, как прецизионный контроль натяжения, плавный контакт, балансировка и управление микросилами. Для пневматических систем, требующих плавного движения и точного реагирования на усилие, уменьшение внутреннего трения может быть столь же важным, как и точный контроль давления воздуха.