Kaip optimizuoti paviršiaus apdailą ir trinties koeficientą pneumatinėse sistemose

Spartaus{0}}pramoninio automatizavimo srityje skirtumas tarp itin tikslios surinkimo linijos ir nuolatinės priežiūros problemų dažnai priklauso nuo kelių mikronų paviršiaus kokybės. Šiuolaikinės pneumatinės sistemos, žinomos dėl greitų ir pasikartojančių judesių, kelia didelį įtampą dinaminiams sandarikliams. Kai pneumatinis cilindras tam tikrą laiką neveikia, elastomeras prilimpa prie kontaktinio paviršiaus, todėl susidaro situacija, vadinama lazdos -slydimo efektu.

Jei trinties koeficientas nėra kruopščiai reguliuojamas, sistema paleidžiant patiria „stingimą“-staigų sukrėtimą, dėl kurio atsiranda padėties netikslumų, per didelis šilumos kaupimasis ir anksti susidėvi sandarinimo lūpa. Inžinieriams, norint efektyviai valdyti dinaminį sandarinimą, būtina nuodugniai suvokti tribologinę elastomero ir metalo paviršiaus apdailos sąveiką.

Kalbant inžinerine prasme,Trinties koeficientas (μ)yra dviejų kūnų trinties jėgos ir juos spaudžiančios jėgos santykis. Tačiau polimerų moksle turime atskirti dvi kritines fazes:

Pramušimo trintis (statinė):Pradinė jėga, reikalinga molekuliniam sukibimui tarp sandariklio ir cilindro sienelės įveikti. Paprastai tai yra žymiai didesnė nei važiavimo trintis, nes guma yra elastinga, todėl laikui bėgant ji gali tekėti į mikroskopinius poravimosi paviršiaus slėnius.

Važiavimo trintis (kinetinė):Jėga, patiriama nuolatinio judėjimo metu.

Didelio{0}}tikslumo pneumatiniame skirstytuve dėl didelės trūkimo trinties atsiranda „reakcijos delsa“. Sistemai reikia didesnio spaudimo, kad ji pradėtų judėti, nei tam, kad judėtų, todėl judesys yra nestabilus, svyruojantis, galintis pažeisti jautrius roboto komponentus.

Guminė trintis yra unikali, nes susideda iš dviejų komponentų:sukibimasirdeformacija. Sukibimas vyksta molekuliniame lygmenyje, kur elastomero grandinės jungiasi su besijungiančiu paviršiumi. Deformacinė trintis atsiranda, kai guma yra „ariama“ dėl cilindro paviršiaus šiurkštumo.

Norėdami optimizuoti našumą, mes sutelkiame dėmesį įmikro{0}}geometrijasandariklio paviršiaus. Sukūrus specifinę paviršiaus tekstūrą, sandariklis veikia kaip mikroskopinis tepimo rezervuaras. Kai sandariklis juda dideliu greičiu, jis siurbia tepalą iš šių slėnių, sukurdamas aHidrodinaminė tepimo plėvelė. Ši plona alyvos arba tepalo plėvelė atskiria gumą nuo metalo, efektyviai pakeisdama „kietą-į-kietą“ trintį „skysčiu“, kuri yra daug mažesnė.

AtQINGDAO BRIGHT RUBBER & PLASTIC CO., LTD, mes naudojame tris pagrindines strategijas, kad sumažintume trintį ir išvengtume sukibimo:

Vidinis tepimas (mažos{0}}trinties NBR):Mes gaminame nitrilo (NBR) junginius su vidiniais priedais, tokiais kaip grafitas, molibdeno disulfidas (MoS2) arba PTFE mikro{0}}milteliais. Kadangi per eksploatavimo laiką sandariklis šiek tiek nusidėvi, šie tepalai migruoja į paviršių ir sudaro nuolatinę, savaime{2}}tepančią sąsają.

PTFE dangtelių sandarikliai (guma / PTFE kompozitai):Programoms, kurioms reikia beveik{0}}nulinio tvirtumo, naudojame sudėtinį dizainą. PTFE (politetrafluoretileno) slydimo žiedas tvarko dinaminę sąsają, o elastomerinis O-žiedas suteikia reikiamą „energo“ jėgą sandarumui palaikyti. Tai sujungia pasaulinės-klasės mažą PTFE trintį su elastine NBR arba FKM atmintimi.

Paviršiaus apdorojimas (halogeninimas):Siekdami sumažinti gumai būdingą „lipnumą“, naudojameHalogeninimas(paprastai chloravimas). Šis procesas keičia sandariklio paviršiaus molekulinę struktūrą, padidindamas jo kietumą ir sumažindamas paviršiaus energiją. Rezultatas – „glotnus“ paviršius, kuris net ir po ilgo neveiklumo neprilimpa.

Dinaminio sandarinimo efektyvumas labai priklauso nuo sutapimo paviršiaus apdailos. Rekomenduojame aPaviršiaus šiurkštumas (Ra)išnuo 0,1 iki 0,4μmcilindro kiaurymei arba strypui.

Jei paviršius per lygus (Ra<0.1μm):Tepimo plėvelė negali susidaryti, todėl susidaro vakuuminis{0}}siurbimo efektas, kuris drastiškai padidina išsiveržimo trintį.

Jei paviršius per grubus (Ra>0.4μm):Metalinio paviršiaus smailės veikia kaip dildė, greitai trindamos sandarinimo lūpą ir sukeldamos nuotėkį.

Be to,Kietumas(matuojama krante A) vaidina pagrindinį vaidmenį. Kietesnis mišinys (pvz., 85 Shore A) turi mažesnį kontaktinį plotą esant slėgiui, o tai paprastai sumažina bendrą trintį. Tačiau norint išlaikyti sandariklį, reikia didesnio trukdžių, o tai gali padidinti vietinį įtempimą. Paprastai subalansuojame šiuos veiksnius, taikydami 70–80 Shore A diapazoną daugeliui pneumatinių programų.

Didelio{0}}dinaminio antspaudo taikymo scenarijai

Didelio greičio{0}}pneumatiniai slankikliai:Būtina pasirinkti{0}}ir{1}}pastatyti robotus, kur ciklo laikas matuojamas milisekundėmis.

Pramoninės automatikos robotai:Sandarikliai jungtyse ir pavarose turi užtikrinti pastovų sukimo momentą, kad būtų užtikrintas sklandus, žmogaus -panašus judėjimas.

Aukšto{0}}dažnio hidrauliniai/pneumatiniai skirstytuvai:Kur vožtuvo ritė turi pasislinkti tūkstančius kartų per valandą, „neprilipdama“ į atvirą ar uždarą padėtį.

Dinaminio sandarinimo įvaldymas – tai ne tik medžiagos pasirinkimas; kalbama apie tribologinės sistemos sukūrimą. Sujungus specializuotus NBR/PTFE kompozitus su pažangiomis paviršiaus apdorojimo priemonėmis, tokiomis kaip halogeninimas,QINGDAO BRIGHT RUBBER & PLASTIC CO., LTDpadeda gamintojams pašalinti klijavimo{0}}efektą ir pailginti automatinių sistemų tarnavimo laiką.

Jei jūsų gamybos linija juda netolygiai arba per anksti sugenda sandariklis, susisiekite su mūsų inžinierių komanda. Siekdami užtikrinti, kad jūsų pneumatinės sistemos veiktų maksimaliai tiksliai ir minimaliai trintis, atliekame individualų CoF testavimą ir medžiagų optimizavimą.