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氮氣彈簧的設計原理、基本參數和特性

文章出處:責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2014-04-28 09:58:00【

  1、氮氣彈簧設計原理

  采用氮氣作為工作介質的氮氣彈簧,它的工作過程,可以近似認為是等溫膨脹和壓縮過程,因此必須遵循波義耳一馬略特(Boyle-Mariotte)氣體狀態方程。

  PV/T=C,P1×V1=P2×V2

  應當說明,除了理論計算之外,氮氣缸的結構設計、密封技術是氮氣彈簧成敗之關鍵技術。從目前國內外產品來看,氮氣彈簧的結構一般可分為:活塞式各柱塞式二大類型,采用單腔或復腔的氣室結構,氣室設計上多為背壓式結構。從整體而言,氮氣彈簧可分為獨立式和非獨立式二大類型。可運動部分和不可運動部分的結構,充氣、配氣結構和形式等的設計均與制造工藝技術相關聯,與新材料、新工藝、新技術的應用相關聯,這些新技術的應用程度,都將直接影響氮氣彈簧的技術性能指標,影響氮氣彈簧品質的高低。從這個意義說,氮氣彈簧又是一種綜合各項新技術應用的產品。

  氣體密封形式和技術是一項復雜的工作,密封高壓氣體就更復雜,高壓氣體不僅要很好地長期密封,并要在這壓力下循環工作,有時其增壓比高達1.6-2.0,因此高壓氣體的長期密封,要比高壓液體的密封困難得多,它是一項綜合性的技術,這其中有密封的結構形式,靜密封與動密封的路徑、形式,運動付的制造精度、表面粗糙度、表面處理技術、密封材料的選擇、密封可靠性與壽命等。

  2、氮氣彈簧基本性能參數

  氮氣彈簧的設計固然是希望拓寬應用面,能適用于各種不同的環境條件,不同的工藝要求,但就目前我們推薦的氮氣彈簧,一般說來是在常溫下使用,對于高溫的環境,應當另作別論。其使用環境是:頻率響應每分鐘不高于40次;柱塞或活塞的運動速度應有30-40米/分;備用行程一般設計為3毫米;能在常溫下正常使用。在這種條件下氮氣彈簧的性能參數可以確定為以下幾項內容:

  (1)充氣額定壓力巴
  (2)額定初始彈壓力牛頓
  (3)有效工作行程毫米
  (4)一次充氣壽命米或次
  (5)特性曲線與增壓比
  (6)工作環境溫度攝氏度
  (7)外觀顏色
  (8)結構形式和最大偏載角

  3、氮氣彈簧的特點

  氮氣彈簧的特點可歸納為以下幾方面:

  (1)在較小的空間中,可以產生較大的初始彈壓力,不需要預緊,傳力模塊一俟開始與氮氣彈簧柱塞接觸就具有彈壓力。一個氮氣彈簧可以代替多個彈簧,對于工作行程相同的模具,采用氮氣彈簧的模具高度要比采用彈簧的模具高度小很多;
  (2)彈壓力在整個行程中,可以基本保持恒定;
  (3)根據不同的冷沖壓工序要求,其彈壓力的大小、受力點的位置可以隨時調節,調節準確、方便,在模具設計和調試中,可以很方便實現彈壓力的平衡;
  (4)簡化模具壓力、卸料等結構,簡化模具設計,縮短模具制造周期;
  (5)提高沖壓件質量,保證沖制件質量穩定,縮短在壓力機上更換模具時間,提高勞動生產率,降低成本;
  (6)使用壽命長、安全、可靠,安裝和維修簡單、可靠、方便;
  (7)適用于作為不需要外加動力源的氣墊裝置。

 

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