Waarom is demping in pneumatische cilinders belangrijk?

Door Josh Adkins Productmarketingspecialist, Actuators, van Emerson

Demping is geen nieuw concept in vloeistofkracht, maar het is een belangrijk concept omdat het de levensduur en prestaties van machines kan beïnvloeden. Demping is meestal vereist in cilinders om de belasting die de zuiger beweegt te vertragen. Zonder dit kan de zuiger het einddeksel van de cilinder raken. De kracht van deze impact kan schokken, trillingen en trillingen veroorzaken die zich uitstrekken naar de rest van de machine. Deze negatieve effecten kunnen de nauwkeurigheid van de cilinder verstoren, overmatig geluid veroorzaken en de cilinder en zijn componenten voortijdig verslijten. Einddemping vermindert de slagsnelheid van de cilinder voordat de zuiger de eindkap raakt, waardoor de schok en de belasting van de componenten worden verminderd.

Wat is demping?

Demping kan verschillende vormen aannemen. U kunt externe schokdempers gebruiken, eenvoudige schokdemping met een elastische bumper, ingebouwde pneumatische demping of een combinatie van dempingstechnologieën.

Om de demping effectief te laten werken, moet het dempingsniveau optimaal zijn aangepast aan de gegeven toepassing. Als er niet genoeg demping is, is de impactschok groter wanneer de zuiger de eindkap raakt met directe negatieve gevolgen voor de levensduur van de cilinder en de eraan bevestigde mechanische onderdelen. Als er te veel demping is, duurt het langer voor de zuiger om de lengte van de cilinder af te leggen, wat vervolgens de cyclustijd negatief beïnvloedt en het machinevermogen vermindert.

Wanneer de pneumatische demping goed is afgesteld, is de bewegingsrichting van de zuiger uniform gedurende de gehele dempingsreeks en is de zuigersnelheid precies nul wanneer deze het einde van zijn beweging bereikt. Dit wordt ideale demping genoemd.

Om het gemakkelijker te visualiseren, wordt ideale demping bereikt wanneer de zuiger helemaal niet stuitert. Wanneer de zuiger niet stuitert, biedt deze de kortst mogelijke slagtijd en belast de cilinder niet. Eindkapcontact produceert een verwaarloosbaar geluid en de totale cyclustijd is geoptimaliseerd.

Voordelen van ideale demping

Ideale demping in pneumatische cilinders biedt verschillende opmerkelijke voordelen.

Optimaal afgestelde cilinders kunnen de productiviteit verhogen en kosten en energie besparen. Door cilinderschokken, trillingen en trillingen in het systeem te minimaliseren, verlengt ideale demping de levensduur van de cilinder en zijn componenten. Dit verlaagt de kosten voor onderhoud, machinestilstand en vervanging. Het creëert ook een stillere werkomgeving voor operators en verbetert de totale werkcyclustijd. Kortere cyclustijden verhogen de productiviteit van de eindgebruiker, wat OEM's een concurrentievoordeel geeft.

Een ander belangrijk voordeel is de grotere precisie, vooral bij pick-and-place-toepassingen die absolute nauwkeurigheid vereisen wanneer de cilinder zijn eindpositie bereikt.

Ideale pneumatische demping is van cruciaal belang voor toepassingen die absolute nauwkeurigheid en zachte bediening vereisen.

Hoe een ideale demping te bereiken

Om het dempingsniveau voor een specifieke toepassing te optimaliseren, moet u enkele cilinderparameters bevestigen. Dit zijn werkdruk, lastmassa en zuigersnelheid. Als de cilinder de juiste maat heeft voor de toepassing, heeft hij één ideale dempingsinstelling voor een bepaalde massa en werkdruk. Naast metingen voor deze parameters heeft u ook de dempingstabel van de fabrikant van de pneumatische cilinder of het online berekeningssysteem van de fabrikant van de pneumatische cilinder nodig.

Zodra u de metingen heeft, is de eerste stap om ervoor te zorgen dat de zuigersnelheid overeenkomt met de dempingsgrafiek of het online berekeningssysteem.

De zuigersnelheid moet in elk geval correct worden afgesteld. U krijgt de beste resultaten door stroomregelkleppen direct in de aansluitpoorten aan de uiteinden van de cilinder te installeren. Dit zorgt voor een vrije inlaatstroom terwijl u de uitlaatdruk kunt aanpassen door het gebied van de uitlaatpoort te wijzigen met een stelschroef. Of u kunt in plaats daarvan directionele regelkleppen met ingebouwde restrictors gebruiken.

Omdat het misschien moeilijk is om de zuigersnelheid op zicht te detecteren, kunt u een elektronisch hulpmiddel bevestigen, zoals Emerson's AVENTICS ^TM Velocity Time Meter (VTM), aan de buitenkant van de cilinderbuis. Deze meter kan snel en gemakkelijk de werkelijke snelheid van de zuiger bepalen, evenals de tijd meten voor alle sequenties in een pneumatische cilindercyclus.

Het is belangrijk om te onthouden dat elke verandering in de werkdruk, massa en snelheid een aanpassing van de demping vereist. Als de demping eenmaal ideaal is, zouden deze stabiele omstandigheden hetzelfde moeten blijven. Het is ook belangrijk om te onthouden dat het nauwkeurig afstellen van de einddemping ervaring, intuïtie en soms geduld vereist.

Houd er ook rekening mee dat in sommige toepassingen het ideale kussen gewoon niet haalbaar is vanwege het inherente ontwerp van de machine of toepassing. In de meeste gevallen kunnen de prestaties van het kussen echter nog worden verbeterd door de bovenstaande stappen te volgen.

Hoe u sneller en gemakkelijker de ideale demping bereikt

Er zijn ook handige hulpmiddelen voor het aanpassen van de demping die een deel van het giswerk wegnemen bij de ideale demping aan het einde van de slag. Elektronische sensoren met sensoren, zoals de AVENTICS Cushioning Adjustment Tool (CAT), maken de aanpassing van de einddemping sneller, eenvoudiger en nauwkeuriger. In slechts een paar eenvoudige stappen kunt u ervoor zorgen dat uw pneumatische cilindereinddemping op de juiste instellingen is afgesteld. Een bijkomend voordeel is dat aanpassingen reproduceerbaar zijn, ongeacht invloeden van buitenaf.

Om de CAT te gebruiken, bevestig je gewoon de sensor op de cilinder en zet je hem aan. Vervolgens kun je alle functies op een groot LED-display zien en dienovereenkomstig aanpassen. De optionele AVENTICS-app (Android/iOS) kan ook grafisch aanvullende informatie geven over de zuigersnelheid en dempingskenmerken. Als demping ideaal is, krijg je groen licht. Het display toont een verkeerslicht dat tijdens het aanpassen van rood naar geel naar groen verandert en geeft ook aan in welke richting de kussenschroef moet worden afgesteld om de prestaties van het kussen te verbeteren.

Als je vragen hebt over pneumatische demping of meer wilt weten, ga dan naar emerson.com/aventics.

Emerson's AVENTICS ^TM Series Cushioning Adjustment Tool (CAT) en optionele AVENTICS-app maken het aanpassen van de demping van het pneumatische cilinderuiteinde eenvoudig, snel en nauwkeurig.