Введение
Когда пневматические цилиндры теряют усилие или движутся медленно, в первую очередь часто винят сам цилиндр. Иногда цилиндр действительно изношен, но многие проблемы возникают в окружающей системе. Низкое давление воздуха, утечки, клапаны недостаточного размера, трубки малого диаметра, заблокированный выхлоп, загрязнённый воздух, плохое выравнивание и боковая нагрузка — всё это может привести к неправильной работе исправного цилиндра.
Медленное или слабое движение цилиндра влияет на производство. Зажим может не удержать деталь. Толкатель может не дойти до конечного положения. Стопор может сработать слишком поздно. Захват может уронить заготовку. При поиске неисправностей следует проверять всю пневматическую цепь, а не только корпус привода.
В этом руководстве объясняются практические причины и способы проверки стандартных цилиндров, компактных цилиндров, цилиндров с направляющими, бесштоковых цилиндров, поворотных приводов, захватов и зажимных цилиндров из линейки HOMIPNEU пневматических цилиндров .
Низкое давление подачи
Усилие цилиндра зависит от давления воздуха и диаметра поршня. При падении давления усилие снижается. Цилиндр, который работал во время испытаний, может стать слабым, когда другие машины используют ту же воздушную линию или когда компрессор не справляется с потреблением.
Проверьте давление рядом с цилиндром или группой клапанов во время работы машины. Манометр регулятора может показывать нормальное значение, когда система простаивает, но во время быстрых циклов давление может падать. Длинные воздушные линии, трубы малого диаметра и засорённые фильтры также могут снижать местное давление.
Если несколько цилиндров на одной машине одновременно становятся слабыми, вероятной причиной является подача воздуха.
Утечки воздуха в контуре
Утечки снижают доступное давление и приводят к потере сжатого воздуха. Утечка может возникать в фитингах, трубках, клапанах, уплотнениях цилиндра, регуляторах скорости или резьбовых портах. Некоторые утечки легко услышать, а для обнаружения небольших утечек может потребоваться мыльный раствор или ультразвуковая проверка.
Утечка в фитинге рядом с клапаном может влиять на скорость и усилие цилиндра. Утечка через уплотнение поршня может позволять воздуху перетекать внутри цилиндра с одной стороны поршня на другую. Утечка через уплотнение штока может быть видимой или слышимой возле передней крышки.
Устраняйте причину утечки, а не просто повышайте давление. Более высокое давление может временно скрыть проблему и увеличить износ.
Клапаны, трубки или фитинги недостаточного размера
Цилиндру необходим достаточный поток воздуха для заполнения и выпуска воздуха из его камер. Если электромагнитный клапан слишком мал, диаметр трубки слишком мал или выхлоп ограничен, цилиндр может двигаться медленно даже при правильном давлении.
Цилиндрам с большим диаметром поршня требуется больший объём воздуха. Маленького клапана, подходящего для компактного цилиндра, может быть недостаточно для стандартного пневматического цилиндра SC с тягами или цилиндра DNC с большим диаметром поршня.
Проверьте весь путь: фильтр, регулятор, клапан, фитинги, трубку, регулятор скорости, порт цилиндра и выхлопной глушитель. Наименьшее ограничение часто определяет конечную скорость.
Заблокированный выхлоп
Воздух должен выходить с одной стороны цилиндра, пока он поступает с другой. Если выхлоп заблокирован, цилиндр не может свободно двигаться. Засорённые глушители являются распространённой причиной в пыльных или маслянистых условиях.
Цилиндр, который нормально выдвигается, но медленно втягивается, может иметь ограниченный выхлопной канал с одной стороны. Снятие или замена глушителя во время поиска неисправностей может быстро выявить эту проблему.
Не оставляйте выхлопные порты постоянно открытыми в загрязнённых условиях. Используйте подходящие глушители и обслуживайте их.
Изношенные уплотнения и внутренний переток
Уплотнения цилиндра со временем изнашиваются. Когда изнашивается уплотнение поршня, воздух может перетекать с одной стороны поршня на другую. Цилиндр может терять усилие, смещаться под нагрузкой или не удерживать положение.
Уплотнения штока также могут изнашиваться, особенно если шток поцарапан или загрязнён. Повреждённая поверхность штока может быстро разрушить новое уплотнение. Если на штоке есть видимые царапины, замена только уплотнения может не решить проблему.
Износ уплотнений более вероятен при плохом качестве воздуха, неправильной смазке, высокой боковой нагрузке или сильном ударе цилиндра в конце хода.
Боковая нагрузка и несоосность
Пневматические цилиндры наиболее эффективны при прямолинейном приложении усилия. Боковая нагрузка создаёт трение и износ. Если шток поршня принудительно отклоняется в сторону, цилиндр может двигаться медленно, заедать, протекать или изнашиваться неравномерно.
Несоосность может возникнуть, если цилиндр установлен с небольшим смещением оси или приводимая деталь не движется по прямолинейной направляющей. Плавающее соединение может помочь при небольшой несоосности, но значительная боковая нагрузка должна восприниматься внешними направляющими или цилиндром с направляющими.
Если стандартный цилиндр неоднократно выходит из строя в одном и том же положении, проверьте механическое выравнивание, прежде чем снова его заменять.
Загрязнённый или влажный воздух
Сжатый воздух может содержать воду, масло, ржавчину и пыль. Загрязнения влияют на уплотнения цилиндров, клапаны и регуляторы скорости. Влага может смывать смазку, вызывать коррозию и делать движение нестабильным.
Используйте надлежащую подготовку воздуха. Фильтры удаляют частицы и влагу. Регуляторы поддерживают стабильное давление. Необходимость смазки зависит от конструкции цилиндра и системы; многие современные пневматические системы не требуют дополнительной смазки, а избыток масла может притягивать грязь.
Если клапаны и цилиндры по всей машине выходят из строя раньше срока, качество воздуха следует проверить незамедлительно.
Неправильный размер цилиндра
Иногда цилиндр просто слишком мал для данной задачи. Если диаметр поршня не может создать достаточное усилие при фактическом рабочем давлении, цилиндр будет двигаться слабо или остановится под нагрузкой. Повышение давления может быть небезопасным или неэффективным.
Проверьте нагрузку, трение, направление, требуемое усилие и коэффициент запаса. При вертикальном подъёме учитывайте силу тяжести и возможное падение давления. Для зажима учитывайте усилие, необходимое на заготовке, а не только на штоке.
Если условия применения изменились после постройки машины, исходный цилиндр может больше не подходить.
Проблемы с регулированием скорости
Регуляторы потока могут быть настроены слишком сильно. Цилиндр может казаться слабым, когда фактической проблемой является ограниченный поток. Регуляторы скорости следует настраивать с учётом реальной нагрузки и требований к циклу.
Управление по выпуску часто используется для более плавного движения пневматического цилиндра, поскольку оно контролирует поток выхлопа. Однако неправильная настройка может слишком сильно замедлить цилиндр.
Если скорость изменилась после обслуживания, проверьте, не отрегулировал ли кто-то регуляторы потока и не заменили ли их на другой тип.
Практический порядок поиска неисправностей
Начните с проверки давления на машине и возле клапана. Затем проверьте наличие утечек, повреждений трубок и проблем с фитингами. Осмотрите выхлопные глушители и настройки регулирования скорости. Убедитесь в правильном размере и работе клапана. Наконец, проверьте цилиндр на износ уплотнений, повреждение штока и механическую соосность.
Такой порядок позволяет избежать ненужной замены цилиндра. Многие проблемы медленного движения решаются устранением неполадок с подачей воздуха, утечками, выхлопом или выравниванием.
Документируйте повторяющиеся неисправности. Если цилиндр в одном и том же месте выходит из строя снова и снова, конструкция системы, вероятно, требует корректировки.
Советы по профилактическому обслуживанию
Профилактическое обслуживание обычно дешевле экстренной замены цилиндра. Сливайте конденсат из колб фильтров, заменяйте засорённые фильтрующие элементы и проверяйте регуляторы на стабильность выходного давления. Чистая и стабильная подача воздуха одновременно защищает цилиндры, клапаны, фитинги и датчики.
Осматривайте штоки поршней во время планового обслуживания. Шток с царапинами, ржавчиной или остатками клея может повреждать уплотнения при каждом движении. Протирайте открытые штоки в загрязнённой среде и, по возможности, защищайте цилиндры от стружки, пыли и брызг воды.
После длительной работы проверяйте крепёжные болты и соосность. Вибрация может ослабить кронштейны, а даже незначительно смещённый кронштейн может создать боковую нагрузку. Если цилиндр начинает изнашивать уплотнения быстрее, чем раньше, механическая установка могла измениться, даже если модель цилиндра осталась той же.
Сопутствующие пневматические продукты
Надёжная работа цилиндра зависит от полной пневматической цепи. HOMIPNEU поставляет пневматические цилиндры, электромагнитные клапаны, блоки подготовки воздуха, пневматические фитинги, PU-трубки, глушители и регуляторы скорости для систем автоматизации.
Для применений с боковой нагрузкой рассмотрите цилиндры с направляющими серий MGPM, MGPL, MXS или MXQ. Для длинных ходов бесштоковые цилиндры могут быть более подходящими, чем цилиндры с выдвижным штоком.
Часто задаваемые вопросы
Почему мой пневматический цилиндр теряет усилие?
Распространённые причины включают низкое давление, утечки воздуха, изношенные уплотнения, клапаны недостаточного размера, чрезмерную нагрузку или неправильный диаметр поршня.
Почему пневматический цилиндр движется медленно?
Медленное движение может быть вызвано ограниченным потоком воздуха, трубками малого диаметра, заблокированным выхлопом, слишком сильно затянутыми регуляторами потока, низким давлением, загрязнением или механическим трением.
Как определить, что уплотнения цилиндра изношены?
Признаки включают утечку воздуха, смещение, слабое усилие, нестабильное движение или переток воздуха внутри цилиндра.
Может ли загрязнённый воздух повредить пневматические цилиндры?
Да. Влага и частицы могут повредить уплотнения, вызвать коррозию и сделать движение нестабильным.
Следует ли сначала заменить цилиндр?
Не всегда. Перед заменой привода проверьте давление, утечки, клапаны, выхлоп, регуляторы скорости и соосность.
Заключение
Пневматические цилиндры теряют усилие или движутся медленно по многим причинам, и корпус цилиндра является лишь одной из возможных причин. Практический процесс поиска неисправностей включает проверку подачи воздуха, утечек, потока воздуха, выхлопа, уплотнений, подбора размера и соосности. Устранение истинной причины повышает надёжность и предотвращает повторное возникновение той же проблемы.
