Caractéristiques transitoires du cylindre, caractéristiques de vitesse du cylindre
Caractéristiques transitoires du cylindre
Nous pouvons prendre le cylindre sans tampon à simple-tige et double-effet comme exemple pour analyser l'état de mouvement du cylindre, comme le montre la figure suivante.
L'électrovanne inverse le sens et la source d'air est remplie dans la cavité sans tige du cylindre via l'orifice A, provoquant une augmentation de la pression P1. Le gaz dans la cavité de la tige est évacué par l'orifice d'échappement de la vanne d'inversion via l'orifice B, et la pression P2 chute. Lorsque la différence de pression entre le côté sans tige et le côté habillé du piston dépasse la pression de fonctionnement minimale du cylindre, le piston commence à bouger. Une fois que le piston démarre, la force de friction sur le piston et sur d'autres pièces passe soudainement du frottement statique au frottement dynamique, provoquant de légères secousses du piston. Après le démarrage du piston, la chambre sans tige est dans un état gonflé avec un volume accru, tandis que la chambre avec roulement à tige est dans un état d'échappement avec un volume diminué. Avec les différences de facteurs tels que la taille de la charge externe et l'impédance des circuits de charge et d'échappement, les modèles de variation des pressions P1 et P2 des deux côtés du piston sont également différents, ce qui conduit à différents modèles de variation de la vitesse de déplacement du piston et de la force de sortie effective du cylindre. La figure suivante est un diagramme schématique de la courbe caractéristique transitoire du cylindre. Le temps écoulé entre l'excitation de l'électrovanne et le début du mouvement du piston est le temps de temporisation. Le temps entre le moment où l'électrovanne est excitée et le moment où le piston atteint la fin de la course est l'heure d'arrivée.
Comme le montre la figure ci-dessus, tout au long du mouvement du piston, les pressions P1 et P2 dans les chambres des deux côtés du piston ainsi que la vitesse de déplacement U du piston changent toutes. En effet, bien que la cavité de la tige soit évacuée, son volume diminue, de sorte que la tendance à la baisse de p2 ralentit. Si l'échappement n'est pas lisse, p2 peut encore augmenter. Bien que la cavité sans tige soit gonflée, son volume augmente. Si l'alimentation en air est insuffisante ou si le piston se déplace trop vite, la page p1 peut chuter. En raison de la différence de pression changeante dans les chambres des deux côtés du piston, cela affecte la force de sortie effective et la variation de la vitesse de déplacement du piston. Si la force de charge externe et la force de frottement sont instables, les changements de pression entre les deux chambres du cylindre et la vitesse de déplacement du piston seront plus complexes.
Les caractéristiques de vitesse du cylindre
La vitesse du piston varie tout au long de son mouvement. La valeur maximale de la vitesse est appelée vitesse maximale et est notée um. Pour les bouteilles tampons sans gaz, la vitesse maximale se situe généralement en fin de course. La vitesse maximale du cylindre tampon de gaz se situe généralement en position de course avant d'entrer dans le tampon.
Lorsque le cylindre n'a pas de force de charge externe et que l'on suppose que le côté échappement du cylindre est à vitesse sonore et que la pression de la source d'air n'est pas trop faible, la vitesse calculée du cylindre est appelée vitesse de référence théorique.
u0=1920*S/A
Parmi eux, u0 est la vitesse théorique de référence
S représente la section efficace combinée-de la section transversale du circuit d'échappement.
A représente la section efficace-de la section transversale du piston côté échappement.
La vitesse théorique est très proche de la vitesse maximale du cylindre à vide, donc la vitesse maximale du cylindre à vide est égale à u0. À mesure que la charge augmente, la vitesse maximale um du cylindre diminue.
La vitesse moyenne v d'un cylindre est la course L du cylindre divisée par le temps d'action t du cylindre (généralement calculé comme l'heure d'arrivée). La vitesse d’un cylindre habituellement mentionnée est la vitesse moyenne. Dans les calculs approximatifs, la vitesse maximale du cylindre est généralement considérée comme égale à 1,4 fois la vitesse moyenne.
La plage de vitesse de fonctionnement des cylindres standard est généralement comprise entre 50 et 500 mm/s. Lorsque la vitesse est inférieure à 50 mm/s, en raison de la résistance de friction accrue du cylindre et de la compressibilité du gaz, le mouvement fluide du piston ne peut pas être garanti et le phénomène de mouvement intermittent se produira, appelé « ramper ». Lorsque la vitesse dépasse 500 mm/s, la génération de chaleur par friction de la bague d'étanchéité du cylindre s'intensifie, accélérant l'usure des pièces d'étanchéité, provoquant des fuites d'air, raccourcissant la durée de vie et augmentant également la force d'impact en fin de course, affectant la durée de vie mécanique. Pour garantir que le vérin fonctionne à basse vitesse, il est conseillé d'utiliser un vérin d'amortissement pneumatique-hydraulique ou, via un convertisseur pneumatique-hydraulique, d'utiliser un vérin combiné pneumatique-hydraulique pour le contrôle des faibles-vitesses. Pour fonctionner à des vitesses plus élevées, il est nécessaire d'augmenter la longueur du cylindre, d'améliorer la précision de traitement du cylindre, d'améliorer le matériau de la bague d'étanchéité pour réduire la résistance au frottement et d'améliorer les performances de mise en mémoire tampon, etc.
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