安全能量吸收-阻尼系统的比较

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如果制动装置失灵,或在操作错误的情况下,移动的物体会在碰撞或冲击时造成重大损坏。为了避免这种情况,您应该使用针对您的应用量身定制的阻尼系统,因为去除此类损坏通常比购买合适的减震装置花费更多。

阻尼器要求

为了防止或减轻由于上述制动故障或操作错误造成的可能损害,您的主要重点应放在对部件和机器的最佳保护上。

当发生的撞击力超过构件的允许支撑力时,成本会越来越大。这是因为发生的支撑力完全由运动质量和固定撞击点之间的变形构件决定。因此,这里的重点在于保持力尽可能低-理想情况下低于所有涉及撞击的质量的允许力。

运动能量转换

只有当运动能量完全转化为另一种形式的能量,即制动时摩擦产生的热能或变形产生的弹性能时,运动质量才会停止。在这两种情况下,力作用的距离都更长。力和距离的乘积必须与初始运动能量相对应,这样运动的物体才会停止。

能量的物理单位用焦耳(J)或牛顿(Nm)表示。如果距离不足以使物体达到静止状态,那么在运动结束时,力就会极大地增加,从而导致意想不到的破坏。出于这个原因,你必须始终注意整个运动能量可以被“碰撞元素”所吸收。然而,所需的安装空间通常是不可用的。在这种情况下,你必须通过允许更高的支撑力和加强所涉及的冲击元素来找到一个折衷方案。

成本方面

当然,作为操作人员,您正在寻找价格最经济的冲击保护元件,特别是因为它们对机器或工厂的实际操作没有任何影响。

碰撞发生或可能发生的频率越低,就越有可能选择一次性使用的解决方案,因为它可以很容易地更换,而不是更昂贵的、可以多次使用的能量吸收装置。

常用阻尼系统的比较

甚至在上世纪末,简单的橡胶垫或塑料垫经常被安装到末端位置。这样做是出于预算原因,并且没有详细分析所引起的能量的大小。他们唯一关注的是机器的功能。然后,当发生碰撞导致有价值的机器或部件损坏时,这被视为不可预见的事件。必须采购昂贵的替换部件,导致成本高昂的停机时间。相应地,橡胶垫和塑料垫只有一种“假装”的功能。

对于需要可靠保护的应用,当然有各种缓冲器和能量吸收器可用:这里的区别是只能使用一次的减震装置和可以使用多次的减震装置。

一次性使用的阻尼器

铝夹芯板

Aluminium-Sandwichplatten

这些减震元件需要相对较大的面积。计算和安装比较复杂,与钢材接触时可能发生腐蚀。此外,基础材料铝的生产成本高,耗能大。

钢管、钢板或铝制管段

这些元件有一个较低的能量吸收能力,指的是在发生碰撞时的最大支持力。当安装这些元件时,需要接触或腐蚀保护,或者,也可以使用昂贵的不锈钢。

由优化合成聚合物(OSP)制成的减震装置

这些单位是量身定制的应用,并将运动能量转化为变形能量。例如,通过使用减震装置,在保持所有相邻部件的全部功能的同时,可以安全地使移动的物体静止变形+®。这些元素必须在撞击发生后更换,因为它们只能使用一次。

可重用的阻尼器

螺旋弹簧

虽然螺旋弹簧实际上不具有任何阻尼特性,因为它们有100%的回弹效果,但它们仍然经常用于减震。与OSP减震装置相比,螺旋弹簧具有更大的尺寸,但具有相同的能量吸收能力。螺旋弹簧在力上呈线性对角线增加,但这也意味着与DEFORM相比,它们具有双弹簧行程+®减震元件。

Schraubenfeder

磁盘弹簧

碟形弹簧的力也呈线性对角线增加,与OSP减震装置的偏转相比,这也导致了双弹簧行程。能量吸收是一样的,但是它们的尺度要大得多。由于碟形弹簧只有很小的阻尼能力,它们也表现出高回弹。

Tellerfeder

摩擦弹簧

Reibungsfeder

回弹效果降低了三分之一摩擦弹簧它们通常能够抑制三分之二的感应能量。

摩擦弹簧的力也呈线性对角线增长。与OSP减震装置的偏转相反,这将根据摩擦弹簧的预载荷产生双弹簧行程。在吸收能量相同的情况下,摩擦弹簧的尺寸比OSP减震装置大。

液压阻尼器

Hydraulikdaempfer

在相同的能量吸收能力下,液压阻尼器比OSP减震器具有更大的尺寸。液压阻尼器提供高阻尼,支撑力取决于速度。

在某些条件下,油可能从液压阻尼器中排出。由于油是一种可燃液体,这些类型的阻尼器必须排除在某些应用中使用,特别是在那些火花飞扬或必须遵守特定环境法规的地方。如果静止时间较长,可能会出现所谓的“夹紧效应”。这种情况发生在密封和活塞之间的润滑剂在长时间静止后已经干涸时,因此暂时发生更高的摩擦。

多孔塑料缓冲液

Zellstoffpuffer

蜂窝塑料缓冲器在尺寸上比在能量吸收方面相当的OSP减震装置大得多。在挠曲过程中,胞状塑料缓冲器表现出逐渐增加的力。考虑到最大支撑力,它们吸收的能量比DEFORM要少+®阻尼器。

橡胶缓冲液/标准聚氨酯缓冲液

Gummipuffer

具有可比的能量吸收,这些阻尼器具有比OSP减震器大得多的尺寸。由于挠曲期间的力逐渐增加,参考最大支撑力,这些阻尼器也表现出比OSP减震装置更低的能量吸收。DEFORM是一个例外+R阻尼器。由于其内置的力限制,它们能够吸收比同类阻尼器更多的能量。

结论

决定使用哪种阻尼系统取决于各种因素。我们工程部的同事很乐意为您提供有关机器及其部件的最佳保护的建议。请留下您的询问或问题,我们会回复你的。

我们的下一篇博客文章将为您提供更多的细节我们的减震装置变形+®

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