Übergangseigenschaften des Zylinders, Geschwindigkeitseigenschaften des Zylinders
Transiente Eigenschaften des Zylinders
Wir können den einfach-doppeltwirkenden ungepufferten Zylinder als Beispiel nehmen, um den Bewegungszustand des Zylinders zu analysieren, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
Das Magnetventil kehrt die Richtung um und die Luftquelle wird über Anschluss A in den stangenlosen Hohlraum des Zylinders gefüllt, wodurch der Druck P1 ansteigt. Das Gas im Stangenhohlraum wird durch den Entlüftungsanschluss des Umschaltventils über Anschluss B abgeführt und der Druck P2 sinkt. Wenn die Druckdifferenz zwischen der stangenlosen Seite und der gerippten Seite des Kolbens den Mindestbetriebsdruck des Zylinders überschreitet, beginnt sich der Kolben zu bewegen. Sobald der Kolben startet, sinkt die Reibungskraft am Kolben und anderen Teilen plötzlich von Haftreibung auf dynamische Reibung, wodurch der Kolben leicht wackelt. Nach dem Start des Kolbens befindet sich die stangenlose Kammer in einem aufgeblasenen Zustand mit vergrößertem Volumen, während sich die stangentragende Kammer in einem entleerten Zustand mit verringertem Volumen befindet. Aufgrund der unterschiedlichen Faktoren wie der Größe der externen Last und der Impedanz der Lade- und Abgaskreise sind auch die Variationsmuster der Drücke P1 und P2 auf beiden Seiten des Kolbens unterschiedlich, was zu unterschiedlichen Variationsmustern der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens und der effektiven Ausgangskraft des Zylinders führt. Die folgende Abbildung zeigt schematisch die transiente Kennlinie des Zylinders. Die Zeit von der Erregung des Magnetventils bis zum Beginn der Kolbenbewegung ist die Verzögerungszeit. Die Zeit vom Einschalten des Magnetventils bis zum Erreichen des Hubendes durch den Kolben ist die Ankunftszeit.
Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich ist, ändern sich während der gesamten Bewegung des Kolbens die Drücke P1 und P2 in den Kammern auf beiden Seiten des Kolbens sowie die Bewegungsgeschwindigkeit U des Kolbens. Dies liegt daran, dass der Stabhohlraum zwar über eine Entlüftung verfügt, sein Volumen jedoch abnimmt, sodass sich der Abwärtstrend von p2 verlangsamt. Wenn der Auspuff nicht glatt ist, kann p2 trotzdem ansteigen. Obwohl der stablose Hohlraum aufgeblasen wird, vergrößert sich sein Volumen. Bei unzureichender Luftzufuhr oder zu schneller Kolbenbewegung kann es zu einem Absinken der p1-Seite kommen. Aufgrund der sich ändernden Druckdifferenz in den Kammern auf beiden Seiten des Kolbens beeinflusst sie die effektive Ausgangskraft und die Variation der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens. Wenn die äußere Lastkraft und die Reibungskraft instabil sind, werden die Änderungen des Drucks zwischen den beiden Kammern des Zylinders und der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens komplexer.
Die Geschwindigkeitseigenschaften des Zylinders
Die Geschwindigkeit des Kolbens variiert während seiner gesamten Bewegung. Der Höchstwert der Geschwindigkeit wird als Höchstgeschwindigkeit bezeichnet und mit um bezeichnet. Bei nicht-Gaspufferflaschen liegt die Höchstgeschwindigkeit normalerweise am Ende des Hubs. Die maximale Geschwindigkeit des Gaspufferzylinders liegt üblicherweise in der Hubposition vor Eintritt in den Puffer.
Wenn auf den Zylinder keine externe Lastkraft einwirkt und davon ausgegangen wird, dass es sich bei der Abgasseite des Zylinders um Schallgeschwindigkeitsabgas handelt und der Luftquellendruck nicht zu niedrig ist, wird die berechnete Zylindergeschwindigkeit als theoretische Referenzgeschwindigkeit bezeichnet.
u0=1920*S/A
Dabei ist u0 die theoretische Referenzgeschwindigkeit
S stellt die kombinierte effektive Querschnittsfläche des Abgaskreislaufs dar
A stellt die effektive Querschnittsfläche des Kolbens auf der Auslassseite dar.
Die theoretische Geschwindigkeit liegt sehr nahe an der maximalen Geschwindigkeit des Zylinders ohne Last, sodass die maximale Geschwindigkeit des Zylinders ohne Last gleich u0 ist. Mit zunehmender Last nimmt die maximale Drehzahl um des Zylinders ab.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit v eines Zylinders ist der Hub L des Zylinders geteilt durch die Aktionszeit t des Zylinders (normalerweise berechnet als Ankunftszeit). Als Geschwindigkeit eines Zylinders wird üblicherweise die Durchschnittsgeschwindigkeit bezeichnet. Bei groben Berechnungen wird die maximale Geschwindigkeit des Zylinders im Allgemeinen mit dem 1,4-fachen der Durchschnittsgeschwindigkeit angenommen.
Der Betriebsgeschwindigkeitsbereich von Standardzylindern liegt meist zwischen 50 und 500 mm/s. Wenn die Geschwindigkeit weniger als 50 mm/s beträgt, kann aufgrund des erhöhten Reibungswiderstands des Zylinders und der Kompressibilität des Gases die gleichmäßige Bewegung des Kolbens nicht garantiert werden, und es tritt das Phänomen der intermittierenden Bewegung auf, das als „Kriechen“ bezeichnet wird. Wenn die Geschwindigkeit 500 mm/s überschreitet, verstärkt sich die Reibungswärmeerzeugung des Zylinderdichtrings, was den Verschleiß der Dichtungsteile beschleunigt, Luftlecks verursacht, die Lebensdauer verkürzt und auch die Aufprallkraft am Ende des Hubs erhöht, was sich auf die mechanische Lebensdauer auswirkt. Um sicherzustellen, dass der Zylinder bei niedrigen Geschwindigkeiten arbeitet, empfiehlt es sich, einen pneumatischen{7}hydraulischen Dämpfungszylinder oder über einen pneumatischen{8}hydraulischen Wandler einen pneumatischen{9}hydraulischen Kombizylinder für die Steuerung niedriger{10}}Geschwindigkeiten zu verwenden. Um mit höheren Geschwindigkeiten zu arbeiten, ist es notwendig, die Länge des Zylinderlaufs zu vergrößern, die Verarbeitungsgenauigkeit des Zylinderlaufs zu verbessern, das Material des Dichtungsrings zu verbessern, um den Reibungswiderstand zu verringern, und die Pufferleistung zu verbessern usw.
Oben sind die Übergangseigenschaften des Zylinders und die Geschwindigkeitseigenschaften des Zylinderinhalts aufgeführt. Weitere verwandte Informationen finden Sie unterhttps://www.joosungauto.com/.
