Принцип работы воздушного сильфона и предотвращение сбоев

Принцип работы воздушного сильфона

Пневматический сильфон — это устройство, которое использует сжатый газ в герметичном контейнере для выполнения пружинных функций за счет использования сжимаемости газа. Таким образом, пневмобаллон может автоматически регулировать свою жесткость в ответ на изменения нагрузки, демонстрируя тем самым идеальные рабочие характеристики.

Во время работы пневмобаллона он наполняется сжатым воздухом, образуя столб сжатого воздуха, обеспечивающий поддержку.

При увеличении внешней вибрационной нагрузки пневмобаллон сжимается, высота пружинного сильфона уменьшается, а объем внутренней полости уменьшается.

В то же время сжатие воздуха увеличивает жесткость пневмобаллона, увеличивает эффективную опорную площадь столба воздуха внутри полости и позволяет пружине выдерживать большие нагрузки.

При уменьшении вибрационной нагрузки на пневмобаллон высота пружины постепенно восстанавливается, а площадь внутренней полости увеличивается.

Поскольку поддерживающее действие сжатого воздуха внутри сильфона ослабевает, жесткость сильфона также уменьшается, и его несущая способность уменьшается.

Поскольку пневматический сильфон может адаптивно регулировать свою жесткость и несущую способность в соответствии с изменениями вибрационной нагрузки в пределах эффективного диапазона хода, он всегда сохраняет хорошие характеристики поддержки.

Таким образом, пневмобаллон широко используется в таких приложениях, как снижение вибрации оборудования, буферизация и повышение эксплуатационной стабильности.

Правильная установка для предотвращения поломок пневмобаллона

В реальном промышленном производстве рабочая среда гораздо сложнее, чем можно себе представить.

Следовательно, для применения пневмобаллона необходимо спроектировать ограничительное устройство в самом высоком и самом низком положениях его хода, чтобы зарезервировать определенное расстояние.

Минимальный предел высоты пневмобаллона

Минимальная высота пневмобаллона в сжатом состоянии обычно немного превышает высоту пружинного сильфона в полностью сжатом состоянии.

Это связано с тем, что длительное сжатие сильфона пневморессоры вызывает постоянную нагрузку на резиновый материал, что может привести к усталостному повреждению и ускорить преждевременный выход из строя пневматического сильфона.

Поэтому в процессе проектирования необходимо установить устройство нижнего предела, чтобы предотвратить превышение минимально допустимой высоты сжатия пневмобаллона.

Обычно существует два способа установки нижнего предела пневмобаллона.

Один из подходов заключается в установке внешнего нижнего предела.

Например, вокруг пневмобаллона можно разместить стальные ограничительные блоки так, чтобы их предельная высота была немного выше минимальной высоты пневмобаллона, чтобы ограничить его дальнейшее сжатие.

Другой метод — установить внутреннюю амортизирующую прокладку внутри пневмобаллона.

Таким образом, ход сжатия пневмобаллона ограничен внутренней конструкцией, чтобы предотвратить чрезмерное сжатие пружинного сильфона.

Максимальный предел расширения пневмобаллона

Во время использования пневмобаллона, когда он приближается к максимальному расстоянию выдвижения, также следует установить устройство ограничения длины, чтобы предотвратить повреждение пружинного сильфона из-за чрезмерного растяжения.

Это связано с тем, что пневмобаллон обычно состоит из металлических частей и резиновой воздушной камеры.

Если пневмобаллон растянут сверх максимально допустимого удлинения подушки безопасности, это вызовет ряд проблем.

Во-первых, сам пневмобаллон имеет ограниченную прочность на разрыв. Длительное воздействие чрезмерной растягивающей силы приведет к усталости резинового материала, ускорению старения сильфона и, таким образом, серьезно повлияет на срок службы сильфона.

Во-вторых, пневмобаллоны обычно соединяются с торцевыми крышками с помощью конструкции с закругленными краями.

Когда пневматический сильфон подвергается чрезмерному растягивающему усилию, в области соединения может возникнуть концентрация напряжений, вызывающая разрыв резинового сильфона в месте соединения с торцевой крышкой, что в конечном итоге приводит к выходу из строя пневматического сильфона.