Что такое пневмоцилиндр?

Пневмоцилиндр по сути представляет собой двигатель, который приходит в движение за счет преобразования энергии сжатого воздуха в механическую. Цилиндр является основной частью пневмопривода. В его корпусе расположена гильза с передней и задней крышками, имеющими технологические отверстия – для подвода и отвода рабочей среды. Внутри гильзы двигается шток с поршнем.

Использование пневматических приводов – один из способов механизации и автоматизации технологических процессов в современной промышленности. Такие приводами оснащается оборудование конвейерных и упаковочных линий, различные роботизированные механизмы, трубопроводы и многие другие устройства.

Пневмосистемы выполняют важнейшие задачи оптимизации производственных процессов: увеличивают эффективность оборудования, снижает расходы на его обслуживание, улучшает конструкцию и эксплуатационные свойства механизмов.

Основные проблемы при работе пневмопривода

В процессе работы пневмоприводы испытывают высокие давления и температуры, воздействия химически и корозионно-агрессивных сред (последнее особенно касается приводов трубопроводов, которые могут использоваться, например, в нефтегазовой отрасли). При недостаточной смазке и защите движущихся деталей они подвергаются усиленному трению, начинают двигаться скачкообразно и изнашиваться раньше времени. Резиновые уплотнители прилипают к металлическим элементам, быстро разрушаются и теряют герметичность. В результате всего этого возникают трудности с запуском привода, снижается его КПД и общий срок службы.

Чтобы не допустить подобного развития событий, гильза цилиндра и сопряженные с ней детали изготавливаются из прочных конструкционных материалов с антифрикционными свойствами (стали, алюминиевых сплавов и т.п.). Внутренняя поверхность гильзы обрабатывается механическим путем и специальным покрытием – благодаря этому снижаются потери на трение, улучшается герметичность цилиндра и срок его службы.

Такой метод повышения ресурса привода эффективен, но достаточно трудоемок, требует больших временных и финансовых затрат. Именно поэтому производители пневмооборудования постоянно ищут новые технологии, которые при минимальных вложениях обеспечивали бы максимальный результат.

Решение этой задачи разработала компания «Моделирование и инжиниринг», представив на рынок сервисных материалов уникальные антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП).

Антифрикционные покрытия MODENGY как наиболее эффективный метод повышения ресурса пневмоцилиндра

Антифрикционные покрытия (АФП) выполняют не только смазочную, но и защитную функции. В отличие от традиционных пластичных смазок, АФП образуют на деталях сухой защитный слой, на который не налипают абразивные частицы. Слой покрытия сглаживает имеющиеся на поверхностях микронеровности, обеспечивая тем самым плавное движение контактирующих пар, препятствуя их трению, образованию задиров и повреждению под действием различных внешних факторов.

Особая технология антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY позволяет создавать на обрабатываемых деталях очень тонкие (до 30 мкм), но прочные полимерные пленки, содержащие частицы твердых смазочных веществ: дисульфида молибдена, графита, тефлона и др.

АТСП обладают отличной адгезией, и при правильной предварительной подготовке поверхностей удерживаются на них долго даже при экстремальных нагрузках.

Для обслуживания пневмоцилиндров компания Моденжи рекомендует использовать покрытие MODENGY 1014 с дисульфидом молибдена и ПТФЭ (тефлоном). Благодаря такому составу покрытие обладает высокой несущей способностью (2700 МПа), химической устойчивостью, отличными противозадирными свойствами. Ускоренный тест в соляном тумане выявил, что MODENGY 1014 защищает детали от коррозии на период не менее 672 часов.

АТСП наносится методом окрашивания распылением, при температуре +200 ºС высыхает всего за 40 минут и образует на поверхностях гладкий защитный слой серого цвета.

Диапазон рабочих температур покрытия составляет от -75 ºС до +255 ºС.

Тесты MODENGY 1014 на химическую стойкость

Химическая стойкость покрытия MODENGY 1014 подтверждена двумя тестами, которые проводились последовательно при соблюдении ряда условий.

Покрытие было нанесено на деталь пневмопривода из анодированного алюминиевого сплава.

На первом этапе тестирования (метод А) изделие помещалось в емкость с 25-процентным раствором соляной кислоты (250 мл) и выдерживалась в герметично закрытом виде около 50 часов при комнатной температуре.

На втором этапе (метод Б) раствором кислоты смачивали ватный тампон и укладывали его на поверхность обработанной покрытием детали. Далее участок с тампоном накрывали стеклянным колпаком и фиксировали его положение. По прошествии 7 суток колпак и тампон удаляли, а состояние участка покрытия, подвергавшегося воздействию кислоты, сравнивали с другими.

По результатам испытаний двумя методами видимых повреждений покрытия MODENGY 1014 – изменения цвета, растрескивания, отслоения, вздутия – обнаружено не было. АТСП сохранило целостность, гладкую текстуру и эстетичный внешний вид.

Помимо химостойкости после проведения 2-го этапа тестирования оценивалась адгезия покрытия MODENGY 1014. Тест методом решетчатых надрезов выявил незначительное уменьшение этого показателя (оценка 1 по 3-балльной шкале).

Преимущества покрытия MODENGY 1014

Благодаря сухости защитного слоя антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1014 эффективно заменяет пластичные смазки в условиях повышенной запыленности. В обычных условиях АТСП может применяться как вместо других смазочных материалов, так и вместе с ними. В случае комплексного использования коэффициент трения снижается в 3-4 раза.

Разделительный слой, который создает АТСП MODENGY 1014 на внутренней поверхности пневмоцилиндра, не только снижает ее износ, но и препятствует непосредственному адгезионному взаимодействию с резиновыми уплотнителями. В отсутствии покрытия пуск привода часто оказывается затруднен в связи с налипанием уплотнений на металл и их дальнейшим разрушением под действием усилий, которые прикладываются для страгивания с места подвижных частей.

Таким образом, с помощью покрытия MODENGY 1014 удается добиться:

• Защиты гильзы пневмоцилиндра от разрушения под действием химически агрессивных сред
• Более плавного движения элементов привода благодаря твердым смазочным компонентам АТСП
• Повышения КПД пневмопривода
• Долговременной работы пневмосистем в запыленных условиях без дополнительной смазки

Применение MODENGY 1014 позволяет не только оптимизировать пневмооборудование с точки зрения его конструкции и свойств, но и снизить его себестоимость: благодаря возможности использовать более доступные конструкционные материалы, исключить этап финишной обработки гильз и применять простые методы окрашивания для нанесения АТСП.

О том, какими еще преимуществами обладает покрытие MODENGY 1014, вы можете узнать из видеообзора этого покрытия и еще ряда других - на основе ПТФЭ. Данные покрытия применяются не только в пневмоцилиндрах, но и в различных узлах трения скольжения (направляющих, подшипниках), шлицевых соединениях, элементах крепежа.