シリンダの過渡特性、シリンダの速度特性
シリンダーの過渡特性
次の図に示すように、単ロッド複動バッファなしシリンダを例として、シリンダの運動状態を分析できます。-
ソレノイドバルブの方向が逆転し、エア源がポートAを介してシリンダのロッドレスキャビティに充填され、圧力P1が上昇します。ロッドキャビティ内のガスはポートBを経由して可逆弁の排気ポートから排出され、圧力P2が低下します。ピストンのロッドレス側とローブ側の圧力差がシリンダの最低作動圧力を超えると、ピストンが動き始めます。ピストンが動き始めると、ピストンなどの摩擦力が静摩擦から動摩擦に急激に低下し、ピストンがわずかに揺れます。ピストンが始動すると、ロッドレス室は容積が増加した膨張状態になりますが、ロッド{6}}室は容積が減少した排気状態になります。外部負荷の大きさや給排気回路のインピーダンスなどの違いにより、ピストン両側の圧力P1、P2の変化パターンも異なり、ピストンの移動速度やシリンダ実効出力の変化パターンも異なります。下図はシリンダの過渡特性曲線の模式図です。電磁弁に通電してからピストンが動き始めるまでの時間が遅れ時間です。電磁弁に通電してからピストンがストロークエンドに達するまでの時間を到着時間といいます。
上図からわかるように、ピストンの動き全体を通じて、ピストンの両側のチャンバー内の圧力 P1 と P2、およびピストンの移動速度 U はすべて変化します。これは、ロッドキャビティには排気があるものの、その容積が減少しているため、p2 の低下傾向が鈍化しているためです。排気がスムーズでない場合でも、p2 が上昇する可能性があります。ロッドレスキャビティは膨張していますが、その体積は増加しています。エアの供給が不足したり、ピストンの動きが速すぎると、p1 ページが落下する可能性があります。ピストンの両側のチャンバー内の圧力差が変化するため、有効出力とピストンの移動速度の変動に影響を与えます。外部からの負荷力や摩擦力が不安定な場合、シリンダの両室間の圧力やピストンの移動速度の変化はより複雑になります。
シリンダの速度特性
ピストンの速度はその動き全体を通じて変化します。速度の最大値を最高速度と呼び、umと表記します。非ガスバッファシリンダの場合、通常、最高速度はストロークの終わりにあります。ガスバッファーシリンダーの最大速度は通常、バッファーに入る前のストローク位置です。
シリンダに外部負荷力がなく、シリンダの排気側が音速排気であり、空気源圧力が低すぎないと仮定した場合、計算されたシリンダ速度を理論基準速度と呼びます。
u0=1920*S/A
このうち、u0は理論上の基準速度です。
S は排気回路の結合有効断面積を表します-
A は排気側のピストンの有効断面積を表します。-
理論上の速度は無負荷時のシリンダの最大速度に非常に近いため、無負荷時のシリンダの最大速度は u0 に等しくなります。負荷が増加すると、シリンダの最高速度 um は減少します。
シリンダーの平均速度 v は、シリンダーのストローク L をシリンダーの動作時間 t (通常は到着時間として計算) で割ったものです。通常、シリンダーの速度とは平均速度を指します。おおよその計算では、シリンダの最高速度は平均速度の 1.4 倍として計算されます。
標準シリンダの作動速度範囲は50～500mm/sがほとんどです。速度が50mm/s未満になると、シリンダーの摩擦抵抗の増大やガスの圧縮性によりピストンのスムーズな動きが保証できなくなり、「クローリング」と呼ばれる断続的な動きが発生します。速度が500mm/sを超えると、シリンダシールリングの摩擦発熱が激しくなり、シール部品の摩耗が促進され、エア漏れが発生して寿命が低下するとともに、ストロークエンドでの衝撃力が増大し、機械寿命に影響を与えます。シリンダが低速で確実に動作するようにするには、空圧{7}}油圧ダンピング シリンダを使用するか、空圧-油圧コンバータを介して低速制御用の空圧-油圧複合シリンダを利用することをお勧めします。-より高速で動作させるためには、シリンダーバレルの長さの延長、シリンダーバレルの加工精度の向上、摩擦抵抗を低減するためのシールリングの材質の強化、緩衝性能の向上などが必要となります。
上記はシリンダーの過渡特性、シリンダー内容物の速度特性です。詳細については、関連情報を参照してください。https://www.joosungauto.com/.
