Газовые пружины

Типичные области применения включают контролируемое открытие и закрытие люков и капотов. Но они в равной степени могут управлять всем оборудованием, таким как вентиляционные отверстия, стулья, кровати, окна, инструменты, механизмы и т.д.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО ГАЗОВЫМ ПРУЖИНАМ

Основными компонентами газовой пружины являются цилиндр, шток поршня с головкой поршня, сальник и направляющая.

Цилиндр заполняется сжатым азотом, который оказывает одинаковое давление с обеих сторон поршня. Поверхность со стороны поршневого штока меньше, чем на противоположной стороне, что создает толкающую силу. Проще говоря, величина движущей силы определяется площадью поперечного сечения штока поршня пружины и внутренним давлением цилиндра.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОВОЙ ПРУЖИНЫ

В отличие от большинства других типов пружин, газовые пружины имеют встроенную силу предварительного натяжения и характеристики плоской пружины. Это означает, что существует лишь небольшая разница в силе между полным растяжением и полным сжатием.

По мере того как шток с поршнем вдавливаются в цилиндр, объем уменьшается, а давление увеличивается. Это приводит к увеличению толкающей силы. В обычных газовых пружинах это увеличение обычно составляет около 30% при полном сжатии. На схеме приведены силы F3, F4, F2 и F1 вдоль хода, когда газовой пружина полностью сжимается, а затем отпускается. F1 указывает силу непосредственно перед полным выдвижением.

Именно эту статическую силу F1 мы подразумеваем, когда говорим о силе газовой пружины. Разница между парами сил F3/F1 и F4/F2 зависит от величины трения.

Толкающее движение пружины медленное и контролируемое. Оно основан на том, что поток газа между сторонами поршня может проходить через каналы в цилиндре во время хода.

В обычных газовых пружинах используется «гидравлическое демпфирование», при котором небольшое количество масла снижает скорость хода непосредственно перед тем, как пружина достигает полного растяжения. Это придает движению характер торможения в конечном положении при условии, что шток цилиндра направлен вниз.

РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЯ ГАЗОВЫХ ПРУЖИН

Используя пакет программного обеспечения, разработанный собственными силами, Lesjöfors может моделировать любые типы применений, которые только можно вообразить, что позволяет нам быстро рассчитать требуемое усилие для конкретной конструкции ваших газовых пружин.

В более простых случаях необходимое усилие газовой пружины можно рассчитать, введя соответствующие значения в следующую формулу:

F1 = (G x L) / (W x n) + 10 — 15% допустимая погрешность

Переменная
Описание
F1
Сила газовой пружины в ньютонах
G
Гравитационная притяжение подвижной части в ньютонах
C
Точка соединения на движущей части
D
Точка соединения на неподвижной части
E
Swivel point
S
Центр тяжести
L
Расстояние по горизонтали от E до S в открытом состоянии
W
Наименьшее расстояние до E
n
Количество газовых пружин

Для получения более быстрой и эффективной консультации, заполните данную форму заявки на проект и отправьте нам

ДОПУСТИМЫЕ ПРЕДЕЛЫ СИЛ

Допустимые пределы при зарядке газом и другие факторы означают различия в силе, оказываемой газовыми пружинами с одинаковым номинальным значением F1. Допустимые пределы в таблице ниже чрезмерны; фактические силы обычно очень близки к номинальным характеристикам.

Допустимый предел силы (Н)

Сила (Н)
Допустимый предел
F1 ≤ 100
+/- 10
100 < F1 ≤ 200
+/- 20
200 < F1 ≤ 600
+/- 30
600 < F1 ≤ 1200
+/- 50
F1 > 1200
+/- 100

Допустимый предел силы (Н)

Сила (Н)
Допустимый предел
F1 ≤ 50
+/- 5
50 < F1 ≤ 100
+/- 10
F1 > 100
+/- 15

Обратите внимание, что если температура окружающей среды повышается или понижается, сила газовой пружины повышается или понижается в зависимости от изменений давления в цилиндре.

ТЕМПЕРАТУРА

Номинальные значения F1 действительны при температуре 20°C, при которой выполняется зарядка газа. Как показывает практика, усилие газовой пружины увеличивается примерно на 3,5% при повышении температуры на 10°C и соответственно уменьшается при понижении температуры.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦЫКЛ ГАЗОВОЙ ПРУЖИНЫ

Газовые пружины Lesjöfors обычно допускают максимальную потерю силы в 10% после 40000 циклов при пяти циклах в минуту максимум в условиях комнатной температуры и при идеальных условиях установки.

Однако следует помнить, что у газовых пружин есть срок годности, поскольку уплотнительный материал стареет и изнашивается. Есть несколько факторов, которые влияют на срок службы газовой пружины.

Внешние факторы, такие как изменения температуры и другие физические воздействия окружающей среды, могут повлиять на старение и износ уплотнения и тем самым ускорить процесс потери силы.

Кроме того, немаловажную роль играет установка. Если в течение большей части срока службы газовая пружина находится в положении штоком поршня вниз, сальник и шток цилиндра будут смазываться маслом, что минимизирует износ и утечку. 

Газовая пружина также прослужит дольше, если она установлена не допуская вибраций и соответственно боковых нагрузок.

Правило номер 1 для проектировщика — всегда выбирать газовую пружину с максимально возможным объемом цилиндра для требуемой силы.

СОВЕТЫ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ГАЗОВЫХ ПРУЖИН

1.  Газовые пружины — это сосуды под давлением. Никогда не пытайтесь её вскрыть, не следуя инструкциям в разделе «Утилизация». Никогда не подвергайте газовую пружину воздействию чрезмерных температур или открытого огня.

2.  Для обеспечения оптимальной работы и срока службы, стандартные газовые пружины следует устанавливать таким образом, чтобы в процессе эксплуатации шток поршня всегда или как можно чаще был направлен вниз. Если шток поршня в конце хода направлен вниз, гидравлическое демпфирование используется в полной мере.

3.   Газовые пружины ни при каких обстоятельствах не должны подвергаться опасным внешним воздействиям или грубому обращению. Lesjöfors не предоставляет никаких гарантий или и не берет на себя обязательств по возврату в следующих случаях:

3a. Видимые повреждения штока поршня, включая незначительные царапины, пыль от краски, изгиб и т.д. Это может нарушить функцию уплотнения.

3b. Поврежденный цилиндр. Это может означать, что функциональность была нарушена, и может представлять прямую угрозу безопасности. Никогда не пытайтесь использовать газовую пружину с крошечными вмятинами или изгибами на цилиндре. Выведите его из эксплуатации и следуйте инструкциям в разделе «Утилизация».

3c. Газовые пружины, с которых текст предупреждения, дата изготовления или партномер были удалены внешним действием.

4.   Наши газовые пружины рассчитаны на температуру окружающей среды от -30 до + 80°C. По возможности избегайте интенсивного использования при крайних значениях этого температурного диапазона. Снижение/повышение температуры окружающей среды также означает уменьшение/увеличение усилия газовой пружины.

5.   Газовые пружины предназначены для восприятия осевых нагрузок. Избегайте радиальных нагрузок (боковых сил). Выбирайте как можно большее поперечное сечение.

6.   Мы всегда рекомендуем использовать внешние упоры. Не прилагайте никаких внешних сил во время хода.

7.   Не смазывайте шток поршня консистентной смазкой или маслом и не подвергайте газовую пружину воздействию масел или растворителей.

8.   Избегайте использования газовых пружин произведенных не из нержавеющей стали в агрессивных средах.

9.   Не подвергайте шток поршня воздействию грязи и пыли.

10.  Длительное хранение может вызвать старение уплотнительного материала. Если хранение необходимо, мы рекомендуем Вам принять практику «первым на склад — первым со склада». Если газовая пружина не использовалась в течение длительного периода времени, может потребоваться немного большее усилие, чтобы вдавить шток поршня при первом использовании. Это нормально и не оказывает негативного влияния на дальнейшее использование.

Если всё вышеперечисленное будет принято во внимание, вы будете ближе к эффективному и безопасному использованию газовых пружин. Однако Lesjöfors не несет ответственности за работоспособность или безопасность конечного применения

УТИЛИЗАЦИЯ ГАЗОВОЙ ПРУЖИНЫ

Большинство газовых пружин изготовлены из металла и поэтому могут быть утилизированы. Если вы собираетесь самостоятельно утилизировать газовую пружину, например если она был повреждена или пришла в негодность иным образом, имейте в виду следующее:

1. Сбросьте давление в пневматической пружине, просверлив отверстие диаметром 3 мм в 20 мм от конца цилиндра, зафиксировав его в вертикальном положении, а шток поршня опущен и максимально выдвинут. Внимание! При произведении вышеуказанного действия обязательно используйте защитные очки, защитную одежду и средства защиты слуха, поскольку пружина будет издавать шум при прокалывании, вы также можете подвергнуться воздействию небольшого количества масла и металлических осколков.

2. Слейте масло через просверленное отверстие, при необходимости несколько раз вдавив и вытащив шток поршня. Утилизируйте отработанное масло в соответствии с местным законодательством.

3.  Теперь газовая пружина может быть отправлена в центр по переработке металла в соответствии с местным законодательством.