Понимание основ применения газовой пружины

При выборе газовой пружины для конкретного применения необходимо иметь базовое представление о работе и терминологии, используемой при определении газовых пружин. В этой статье представлены рекомендации и рекомендации для различных монтажных положений, а также описаны различные эффекты ориентации и демпфирования, которые следует ожидать при выбранном монтажном положении.

По сути, газовая пружина — это то же самое, что и механическая винтовая пружина: устройство для накопления энергии. Однако газовая пружина накапливает энергию, сжимая содержащийся внутри газ, а не используя растягивающий материал, из которого состоит винтовая пружина.

Газовая пружина представляет собой закрытую систему, которая не требует подачи дополнительного газа для работы системы после заправки инертным газообразным азотом и ее изготовления. Давление по обе стороны поршня (опорная точка на рисунке 1) остается одинаковым независимо от того, где он расположен; это происходит из-за небольшой площади поперечного сечения стержня (вторая точка на рисунке 1), где газ не может оказывать какое-либо давление.

Когда стержень вставляется в трубку, газ, содержащийся в пружине, сжимается, увеличивая давление, при этом сжатие газа создает пружинное поведение. Поршень, прикрепленный к штоку, обеспечивает поток газа через поршень и обеспечивает средства управления потоком газа при нажатии и выдвижении штока.

Некоторые распространенные термины, используемые при описании газовой пружины, включают:

Ход: максимальное расстояние, на которое стержень может пройти от закрытого положения до выдвинутого.

Расширенная длина: общая длина газовой пружины, измеренная от центра одного конца до центра следующего конца.

Закрытая длина: общая длина в закрытом состоянии, измеренная от центра одного конца до центра следующего конца. Могут быть случаи, когда торцевые посадки не указаны; это измерение будет относиться к длине от конца стержня до конца трубки (без учета резьбы).

Валик: рифленая часть трубки. Эта функция используется для удержания пакета направляющих и уплотнений и предотвращения повреждения пакета уплотнений поршнем во время выдвижения.

Газовая пружина состоит из нескольких компонентов, каждый из которых необходим для безопасной и успешной работы компонента. Рисунок 2 иллюстрирует эти компоненты.

Стержень. Стержень изготавливается из прецизионной шлифовки, полированного углерода или нержавеющей стали. Поверхность обрабатывается для уменьшения износа и повышения коррозионной стойкости. Как правило, стержень всегда длиннее хода пружины и короче длины трубки. Углеродистую сталь можно обрабатывать несколькими способами, такими как хромирование, азотирование в солевой ванне и обработка поверхностного слоя Nitrotec, которая имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами, в том числе:

Лучшая износостойкость

Более низкие фрикционные характеристики

Устойчивость к коррозии эквивалентна нержавеющей стали.

Этот процесс экологически безопасен, нетоксичен и не дает побочных кислотных продуктов.

Трубка. Трубка газовой пружины представляет собой бесшовную сварную трубку из углеродистой или нержавеющей стали с порошковым покрытием высокой прочности, подходящую для высоких давлений. Обработка внутренней поверхности и прочность трубки на растяжение имеют решающее значение для долговечности газовой пружины и ее характеристик по давлению разрыва.

Пакет направляющих и уплотнений.Пакет направляющих и уплотнений, изготовленный из композитного пластика, обеспечивает опорную поверхность для стержня и предотвращает утечку газа и попадание загрязнений.

Помимо пластикового композита, направляющие, используемые в газовых пружинах, также могут быть изготовлены из цинка, латуни или других материалов со встроенной подходящей втулкой подшипника. В качестве уплотнений стандартно используется резина.

Поршневая сборка. Поршень в сборе изготавливается из цинка, алюминия или пластика. Для факторов, влияющих на безопасность и предотвращающих выпадение штока из пружины, решающее значение имеет целостность крепления поршня к штоку. Поршневой узел контролирует скорость растяжения и сжатия газовой пружины.