【Thiết kế】Hiện tượng hỏng hóc của xi lanh khí nén và ghi chú về phương pháp thiết kế để tránh hỏng hóc

Hôm nay"Hiện tượng hỏng hóc của xi lanh khí nhìn từ góc độ thiết kế và ghi chú về phương pháp thiết kế để tránh hỏng hóc"　Về điều đó.

Air cylinder là thiết bị cung cấp lượng khí nén thích hợp, khí sạch, bôi trơn thích hợp, và...Chỉ hoạt động đúng khi cấu trúc bên trong xi lanh hoạt động trơn tru.　Và tuổi thọ của xi lanh khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện sử dụng, tải trọng, môi trường, tần suất bảo trì, v.v., nên rất khó để nói cụ thể về tuổi thọ của nó, nhưng nói chung, xi lanh khí được sử dụng trong khoảng từ vài năm đến vài chục năm.

Không quá lời khi nói rằng tuổi thọ của xi lanh khí phụ thuộc vào thiết kế.

Thực tế, khi xảy ra sự cố, cần thực hiện 3 bước sau: ① Kiểm tra nguồn cung cấp khí nén, ② Kiểm tra thiết bị điều chỉnh lưu lượng, ③ Kiểm tra xi lanh khí nén riêng lẻ. Trong đó, sự cố thường gặp nhất là hỏng hóc của xi lanh khí nén riêng lẻ, do nó hoạt động thường xuyên.

Hiện tượng xảy ra do vấn đề của xi lanh khí nén đơn lẻ　Đại khái có thể chia thànhCó thể xác nhận hiện tượng 2 (giảm công suất, trục trặc hoạt động như thanh điều khiển, v.v.)　Tuy nhiên, trong bài viết này,Các nguyên nhân có thể gây ra sự cố do lỗi của xi lanh khí nén và các phương pháp thiết kế để tránh sự cố càng nhiều càng tốt　Tôi sẽ làm như vậy.

Chúng tôi đã ghi chú những điểm mà ngay cả những người mới bắt đầu thiết kế cũng dễ bỏ qua, chứ đừng nói đến những nhà thiết kế đã quen với công việc này. Vui lòng tham khảo để thiết kế máy móc có thể vận hành trong thời gian dài.

①　Hiện tượng hỏng hóc và nội dung hỏng hóc của xi lanh khí nén đơn lẻ

Như đã đề cập trước đó, có hai loại sự cố xảy ra do nguyên nhân từ xi lanh khí nén, đó là thiếu công suất và thanh trục bị kẹt.

• Thiếu công suất: Không có lực đẩy, rò rỉ khí
• Rod stick: Cylinder rod stops midway, suddenly starts moving

Đó là những điều cần giải thích.

①-1 Thiếu công suất: Không có lực đẩy, rò rỉ khí

Khi có khả năng thiếu công suất, trước khi kiểm tra tình trạng của xi lanh khí nén, hãy thực hiện quy trình kiểm tra sau đây.

1. Áp lực phía cung cấp có vấn đề gì với giá trị cài đặt không?
2. Các khớp nối có được kết nối chính xác không?

Hãy kiểm tra trước. Nếu không có vấn đề gì với 2 mục trên và chỉ đơn giản là sản lượng không đủ (đang thiếu), thìRò rỉ khí do sự xuống cấp, biến dạng của gioăng bên trong xi lanh　có thể được xem xét.

Air cylinder có hai vị trí đóng gói,

• Rò rỉ khí từ bộ phận thanh piston (rò rỉ khí từ gioăng thanh)
• Rò rỉ khí từ bộ phận khác ngoài thanh piston (rò rỉ khí từ gioăng piston)

Hai điểm này có thể bị rò rỉ khí, và nếu một trong hai điểm bị rò rỉ khí thìHiệu suất giảm sẽ xuất hiện như một hiện tượng.

①-1-1 Có hai loại hỏng hóc của gioăng (suy giảm và mài mòn)

Nguyên nhân gây ra hỏng hóc của gioăng là do sự xuống cấp và mài mòn đơn thuần.

Thực tế là rất khó để đánh giá mức độ xuống cấp của gioăng, nhưng hầu hết các trường hợp đều bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi tình trạng bôi trơn bên trong xi lanh hơn là sự xuống cấp theo thời gian.　Do đó, nhiều người nhầm lẫn tình trạng mòn và hao mòn của gioăng do hết dầu bôi trơn bên trong với tình trạng hư hỏng. Và tôi cho rằng việc đánh giá tình trạng này có thể được thu hẹp lại thành 3 trường hợp sau đây.

1. Loại xi lanh khí không cần bôi trơn có chứa mỡ bôi trơn ban đầu đã cạn kiệt và gioăng bị mòn (nếu không có sự cố cơ học, có thể là do hết tuổi thọ).
2. Không đủ dầu cho xi lanh khí nén loại nạp dầu, dẫn đến mòn gioăng (※Kiểm tra lượng dầu trong bộ bôi trơn)
3. Đổ dầu vào xi lanh khí không cần bôi trơn, làm cho dầu mỡ được bôi trơn ban đầu bị văng ra và làm mòn gioăng (kiểm tra lại mạch khí).

입니다.

Lubricator là gì?

Lubricator là thiết bị cấp dầu có cấu trúc cấp dầu được lắp đặt trong mạch khí (đường ống).Loại xi lanh khí không cần bôi trơn có chứa mỡ ban đầu nên không cần thiết bị bôi trơn, nhưng loại cần bôi trơn thì cần thiết bị này.　Do đó, cần phải sử dụng mạch khác nhau tùy theo loại xi lanh khí.

Điều cần lưu ý lúc này là,Khi bôi trơn bằng bộ bôi trơn cho xi lanh khí không cần bôi trơn, mỡ bôi trơn ban đầu sẽ bị loại bỏ và làm tăng tốc độ xuống cấp.　입니다.

①-1-2　Các biện pháp khẩn cấp khi hết mỡ bôi trơn

Nếu xác định rằng mỡ bôi trơn có ảnh hưởng lớn đến sự cố rò rỉ khí (rò rỉ không khí) lần này, kỹ sư lắp ráp máy móc sẽ cung cấp thông tin.Bôi mỡ từ cổng hút và xả vào miếng đệm (biện pháp kéo dài tuổi thọ)도 시도해 보는 것도 좋을 것 같습니다.

①-2 "Cylinder rod dừng lại giữa chừng, đột ngột chuyển động" là do ảnh hưởng lớn của tải trọng lệch.

Nếu không phải do dầu mỡ bắn ra mà vẫn xảy ra rò rỉ khí từ gioăng, có thể là do gioăng bị chịu tải trọng vật lý.

①-2-1　Kiểm tra xem đầu cần câu có nổi không

Động cơ xi lanh khí nén được điều khiển bằng cách nén khí nén bằng piston và thanh piston, vàPiston bên trong di chuyển theo hướng dẫn của miếng đệm.Vì vậy,Chỉ cần có một lực ngang nhỏ tác động lên thanh xi lanh khí nén là đã gây ra ứng suất lên gioăng và làm cho nó bị mòn sớm.

Đầu tiênXác nhận lại loại tải trọng dự kiến đối với thanh　Hãy làm đi.

Ngoài ra, các thiết bị ngoại vi của xi lanh khí nénCác mặt hàng có chức năng nổi đang được bán.　Khớp nối nổi này là bộ phận giúp hấp thụ sai số lắp đặt của xi lanh khí nén và giảm lực không cần thiết tại phần kết nối giữa thanh piston của xi lanh và thiết bị.

Khớp nối nổi có thể hấp thụ một mức độ sai số lắp đặt nhất định, nhưng nếu sai số lắp đặt vượt quá phạm vi cho phép, thì cần phải điều chỉnh vị trí lắp đặt chính xác của thân xi lanh. Do các sản phẩm nổi có các yêu cầu riêng biệt, chẳng hạn như loại tích hợp hoặc loại tách rời, nên cần phải kiểm tra xem lắp đặt có đúng theo hướng dẫn sử dụng và chỉ dẫn của nhà sản xuất hay không.

Có khớp nối nổi = lắp đặt xi lanh là phù hợp là sai lầmVà,Cylinder mounting was designed to be straight, but a floating joint was added to absorb slight errors. This is the correct way to use it.입니다.

①-2-2　Kiểm tra xem có vết xước trên thanh do vật lạ hoặc bị cong v.v. hay không.

Ngoài ra, các vật lạ có thể bám vào phần thanh piston, làm mòn gioăng và gây rò rỉ khí. Thanh xi lanh khí không được có vết xước, nhưng có thể bị xước do quá trình lắp ráp, va chạm với máy móc, lỗi bảo trì hoặc môi trường lắp đặt.

②　Để giảm thiểu sự cố trong thiết kế sử dụng xi lanh khí nén, có thể thực hiện những việc sau đây.

Từ nội dung sự cố đã được đề cập đến nay,Điều có thể làm để tránh sự cố của xi lanh khí nén　Như sau đây.

• Thiết kế sao cho không có tải trọng nào khác ngoài hướng truyền động tác động lên thanh truyền động (không tác động tải trọng lên gioăng).
• Cấu trúc không làm hỏng hệ thống nổi (không phải là an toàn khi lắp khớp nối tự do)
• Xem xét sử dụng sản phẩm có độ bền cao ngay từ đầu

입니다.

②-1 Thiết kế sao cho không có tải trọng nào tác động lên thanh truyền động ngoài hướng truyền động.

Hiện nay, có nhiều loại xi lanh khí có hướng dẫn, và cơ hội xây dựng hướng dẫn riêng biệt như trước đây đã giảm đi. Tuy nhiên, điều quan trọng là cảm giác...Dù có hướng dẫn viên đi kèm thì vẫn có sự chênh lệch　Điều này không được quên.

Trong trường hợp xi lanh có hướng dẫn, lực uốn cong thanh do mô-men tải tác động lên bộ phận hướng dẫn, dẫn đến mài mòn và độ rung lớn, và độ rung lớn này sẽ dẫn đến mài mòn không đồng đều của gioăng. Do đó, với tư cách là nhà thiết kế,Nếu tải trọng phụ thuộc nhiều vào xi lanh có hướng dẫn, thì việc lắp đặt hướng dẫn riêng là một quyết định cần thiết để đảm bảo tuổi thọ lâu dài.　Tôi nghĩ vậy.

Đây là suy nghĩ cá nhân của tôi, nhưng khi sử dụng xi lanh khí có hướng dẫn, ở những nơi dễ dàng thì

• Nếu tải trọng ngang lớn hơn dự kiến thì phải làm sao? (Nếu thiết kế theo hướng dẫn khác thì sau này có thể thay đổi được, nên làm như vậy)
• Khi xem xét tải trọng ngang, lực đẩy cần thiết không lớn lắm, nhưng kích thước xi lanh có hướng dẫn lại trở nên lớn (nếu thiết kế với hướng dẫn riêng biệt thì có thể phân chia chức năng, vì vậy hãy làm như vậy).

Vì có hướng dẫn nên dễ dàng, nên không nên suy nghĩ hời hợt về các vấn đề (nhiệm vụ) riêng lẻ.Nếu cần chức năng nhấn, hãy thiết kế cấu trúc để có thể tập trung vào việc nhấn; nếu muốn hướng dẫn, hãy sử dụng cấu trúc chuyên dụng cho hướng dẫn. Việc phân biệt rõ ràng như vậy là rất quan trọng.　입니다.

②-2　Cấu trúc không làm hỏng hệ thống nổi

Tiếp theo là cơ chế nổi. Như đã nói trước đó, hãy sử dụng cơ chế nổi một cách chính xác.

Và, điểm cần lưu ý khi sử dụng Floating làCẩn thận để người dùng cuối không chạm vào　Điều này cũng rất quan trọng. Nếu người dùng cuối không cần phải chạm vào, thì về cơ bản sẽ không chạm vào.Các bộ phận có thể điều chỉnh có thể bị chạm vào phần điều chỉnh.　Có vấn đề là khi đó đã điều chỉnh phần không được điều chỉnh (bên cung cấp máy biết nhưng người dùng không biết),Việc cố định sẽ gây ra tải trọng mạnh lên thanh và dẫn đến hỏng hóc.

Cơ chế nổi có thể chia thành hai loại chính (loại tích hợp và loại tách rời), trong đó loại tích hợp cần đặc biệt chú ý. Những nơi có khả năng xảy ra tình huống này là:Nên sử dụng loại tách rời không thể điều chỉnh và có cơ chế điều chỉnh riêng biệt.　Tôi nghĩ vậy.

このThiết kế là một công việc đòi hỏi sự tỉ mỉ, nhưng là một ý tưởng quan trọng.　입니다.

②-4　Sử dụng sản phẩm có độ bền cao ngay từ đầu

Tùy theo khách hàng, có trường hợp sử dụng theo chỉ định từ giai đoạn ban đầu (giai đoạn lập bản vẽ kỹ thuật),Dòng thiết bị có độ bền cao HP (CKD)　Có thể là mặt hàng cần được giới thiệu ngay từ khi lựa chọn.

Mặt hàng này là

• Tối ưu hóa gioăng và mỡ bôi trơn: Sử dụng gioăng chống mài mòn và mỡ bôi trơn có tần suất cao để đảm bảo hoạt động ổn định.
• Tối ưu hóa bộ phận trượt: Nhờ đó, độ bền được tăng lên gấp 4 lần so với trước đây, đạt hơn 20 triệu lần (thông thường, xi lanh khí có tuổi thọ khoảng 5 triệu lần).

입니다.

또한, 위에서 언급한 바와 같이Sử dụng các sản phẩm có độ bền cao cho các máy móc được thiết kế phù hợp có thể giúp kéo dài tuổi thọ của chúng.　Tôi nghĩ là sẽ như vậy.

②-5　Để đề phòng trường hợp khẩn cấp, hãy chuẩn bị để có thể nhận biết các dấu hiệu hỏng hóc.

Mặc dù mục tiêu là giảm thiểu sự cố, nhưngSau khi hỏng rồi mới thay thế thì đã muộn rồi.　Vì vậy, theo ý kiến cá nhân của tôi,Đồng hồ đo lưu lượng phát hiện rò rỉ khí　Tôi nghĩ rằng tốt nhất là lắp đặt nó ở đâu đó trong mạch. Hiện nay có loại có thể lắp thêm trực tiếp vào kẹp (đường ống, ống dẫn) rất tiện lợi.

Cuối cùng

Về việc bảo trì và khắc phục sự cố của xi lanh khí, cách chắc chắn nhất là liên hệ trực tiếp với nhà sản xuất để được tư vấn cụ thể tùy theo vấn đề và tình huống cụ thể.Thông thường, dựa trên kinh nghiệm, nguyên nhân khiến tuổi thọ của xi lanh khí bị giảm sớm thường là do thiết kế hoặc cách sử dụng không phù hợp (cười khổ).　입니다.

Đó là tất cả.