TOPlist
facebook google+ linkedin youtube
header-print

Novinky

Pružné pohony: konstruované pro běh na dlouhou trať - 1. díl

19.03. 2014by Admin E-konstruktér

Pohony se vzduchovými pružinami jsou známé svou odolností. Oproti běžným pneumatickým válcům však mají i několik dalších výhod.

Vzduchové pružiny jsou pryžotextilní měchy, které zadržují a obsahují sloupec stlačeného vzduchu. Tyto jednočinné pneumatické pohony se používají déle než 50 let v celé řadě aplikací, včetně terénní a zemědělské techniky, vlaků a průmyslových strojů, jako jsou lisy, napínáky pásů a zdvihací stoly. Během této doby si získaly reputaci svou odolností, dlouhou životností a malou potřebou údržby, a přitom často stojí výrazně méně než běžné pneumatické válce, především ve větších velikostech.

Výhody vzduchových pružin

Díky robustní a jednoduché konstrukci nabízejí pohony se vzduchovými pružinami oproti pístnicovým pneumatickým válcům řadu výhod – především tam, kde jsou vyžadovány velké síly v drsných a nečistých provozních podmínkách. Pohony se vzduchovými pružinami například výborně fungují v dřevozpracujících provozech, kde vznikají abrazivní, hrubozrnné částice. U pístnicových pneumatických a hydraulických válců se částice hromadí na pístnici a urychlují opotřebení těsnění, což vede k předčasným únikům a poruchám. Pohony se vzduchovými pružinami naproti tomu nemají žádná kluzná těsnění. Zdvih je výsledkem deformace stěny pryžového měchu zařízení, která zadržuje nečistoty a další kontaminující látky venku.

A protože nemají dynamická těsnění, jejich konstrukce eliminuje statické tření a rozjezdový („stick-slip") efekt. Pohony okamžitě a rovnoměrně reagují i na malé změny tlaku a pracují s bezolejovým nebo mazaným stlačeným vzduchem.

V závislosti na typu mohou pohony se vzduchovou pružinou vykonávat pohyb v oblouku až do 30°. Pokud je vyžadován nelineární pohyb, mohou se díky tomu konstruktéři vyhnout nákladným spojovacím prvkům a kloubovým konstrukcím. Tyto pohony také snesou menší boční vyosení bez škodlivých následků. Tato flexibilita může kompenzovat nepřesnosti v soustrojí.

Díky malé konstrukční výšce se také velmi dobře hodí pro pneumatické aplikace ve stísněných prostorách. Bez natlakování mohou být tato kompaktní zařízení snadno a rychle namontována, a tím šetří čas a peníze. Při natlakování přitom zajišťují značný zdvih. Například řada vlnovců se dvěma vlnami XXL společnosti ContiTech má minimální stlačenou výšku pouhých 120 mm (4,72 palce), ale maximální pracovní výšku 700 mm (27,6 palce). S průměrem 640 mm (25,2 palce) při této výšce vyvíjí sílu 80 kN (17 984 lb), těsně pod 9 tun, při tlaku 6 bar (87 psi).

Konstrukce pohonů

Pohony se vzduchovými pružinami se vyrábějí a vypadají velmi podobně jako automobilové pneumatiky, s vnitřní a vnější vrstvou z elastomeru a textilními výztuhami mezi nimi. Standardní zařízení mají čtyřvrstvou konstrukci skládající se z vnitřní elastomerové vložky, dvou vrstev diagonální kordové tkaniny (polyesteru nebo polyamidu) s opačnými úhly sklonu a vnější ochranné vrstvy elastomeru. Pro tlaky přesahující 12 bar (174 psi) jsou k dispozici volitelné elastomery a konstrukce vyztužené tkaninou.

Obvykle se používají tři různé elastomery, přičemž výběr materiálů závisí na několika faktorech:

  • Přírodní kaučuk se dobře hodí pro standardní, univerzální pneumatické pohony pracující při teplotách od –60 do 70 ˚C (–76 až 158 ˚F).

  • Chloroprenový kaučuk (neopren) odolává faktorům prostředí, jako jsou povětrnostní podmínky, ozon, UV záření a stárnutí, zpomaluje hoření a má omezenou odolnost vůči minerálním olejům. Funguje při teplotách od –30 do 90 ˚C (–22 až 194 ˚F).

  • Epichlorhydrinový kaučuk (ECO) nabízí vysokou odolnost vůči trvalému horku a dobře odolává minerálním olejům, palivům, páře a vodě. Často se používá u agresivních médií v papírenském a chemickém průmyslu. Rozsah teplot je od –20 do 130 ˚C (–4 až 266 ˚F).

Pružný elastomero-textilní materiál je upnut k hornímu a dolnímu víku nebo přišroubován k upínací ploše pomocí upínacích patkových kroužků, které pohon utěsňují. Upnutá víka se vyrábějí buď z pozinkované, nebo nerezové oceli. Před vulkanizací se čtyřvrstvý materiál navine na ocelové jádro nebo kroužek umístěný na koncích sestavy. Po vulkanizaci se na tento ocelový kroužek a materiál měchu upnou víka, a vytvoří tak trvalé těsnění.

Mezi pneumatickými pohony s upínacími patkovými kroužky je jeden typ vybaven na obou stranách lisovaného měchu patkovými kroužky z hliníku, měkké oceli nebo nerezové oceli, přičemž v obou jsou otvory se závity. Kroužek se připevňuje skrz předvrtané otvory v rovné upínací ploše pomocí šroubu nebo závitového čepu a matice. Jiná verze má na obou stranách lisovaného měchu hliníkové upínací patkové kroužky s předvrtanými otvory pro svorníky. Kroužky se dodávají už nasazené a se sadou šroubů s rýhovanou hlavou, matic a podložek. Připevňují se na rovnou upínací plochu tak, aby vznikl těsný spoj. Pro větší průměry měchů společnost ContiTech obecně doporučuje pohony s patkovými kroužky.

zdroj: machinedesign.com
hodnocení

Diskuze

Newsletter

Chcete dostávat novinky emailem?