Инженеринг ревю бр. 8/2023

48 ноември 2023 ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ механични системи ни използват т. нар. хидравлично амортизиране, при което малко количество масло забавя скоростта на буталото непосредствено преди пружината да достигне състояние на пълен опън. Това дава известен спирачен момент преди крайната позиция, в случай че прътът на буталото е в посока на движение надолу. Няколко фактора повлияват този амортисьорен ефект. Сред тях са работната температура, вискозитетът и обемът, както и температурата на течливост на маслото. С въвеждането на буталния прът в цилиндъра (при ход на компресиране), обемът на газа вътре намалява с пропорционално увеличение на налягането, според закона на Бойл. Следователно силата на газовата пружина е по-голяма при прибран прът на буталото. Разликата между силите в двете крайни позиции на пружината е важна характеристика на този тип системи, известна като К-фактор или прогресия. За разлика от механичните пружини, газовите могат да функционират високоефективно и с много малък К-фактор от порядъка на 1,05 до 1,8 (или до 80% прогресия). За разлика от винтовите пружини пък, газовите са „предварително натегнати“ (под вътрешно налягане) за желаната сила в крайна компресирана позиция, която е незабавно налична за оползотворяване. Типове газови пружини Конструкцията на стандартните газови пружини съвпада с базовия дизайн, описан по-горе – прът, прикрепен към бутало, движещо се в запечатан цилиндър, който съдържа азотен газ и масло. Този тип пружини са високонадеждни и компактни, което ги прави предпочитан избор за редица приложения, включващи повдигане и балансиране на товари. Т. нар. регулируеми газови пружини със заключващ механизъм позволяват застопоряване на буталния прът във всяка позиция по дължина на хода му. Процесът се задейства чрез активиране на плунжер, свързан с пръта. Самият прът започва да работи като компресионна газова пружина при натискане на плунжера. При освобождаването на буталото в която и да е точка, прътът се застопорява в съответната си моментна позиция. В допълнение към бутален прът, цилиндър, водач и уплътнения, този дизайн включва и бутален клапан. На пазара се предлагат и богата гама специализирани газови пружини, конфигурирани спрямо изискванията на дадено индустриално приложение. Те са достъпни в широк избор от материали, включително от високотемпературна EPDM гума, полиуретан, патентовани високоиздръжливи флуороеластомери и др. В практиката често се използват и газови пружини със заключващ се предпазен външен модул – допълнителен механизъм, обвиващ буталния прът. Той е предназначен да заключи пружината в крайна опъната позиция. Друг популярен тип газови пружини са т. нар. „tension and traction“ механизми за комбиниран ефект на опъване и теглене. Те са предназначени да прилагат известна сила на натиск или да поддържат опън, за да се осигури задвижване например на ремъчна предавка или механични възли. Тези пружини работят по начин, който е точно противоположен на този, по който функционират компресионните газови пружини. Продуктите в сегмента се предлагат с различни размери и диапазони на хода, следователно и с разнообразен диапазон на силата и К-фактора. Традиционно те се произвеждат от неръждаема стомана. Контролът върху действието на издърпване и натиск се определя според изискванията на съответното приложение. Газовите пружини от неръждаема стомана са подходящи за работа в корозивни и други агресивни среди. В тази категория се наблюдава богато пазарно разнообразие, както е и при компресионните и заключващите се модели. Всички типове стоманени газови пружини разполагат с освобождаващ клапан, какъвто няма например в микропружините от този клас. Клапанът подпомага действието на системата, като освобождава газа при достигане на желаната сила. Широко използвани са и газовите амортисьори, базирани на газови пружини. Дизайнът им позволява подобрен контрол върху скоростта и движението на механизма чрез хидравлично масло. Такива системи се използват предимно в устройства и приспособления, които се движат в специфична посока, например врати и капаци. Характеризират се с различен капацитет на натоварване

RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=