Введение
Выбор подходящей поворотной заслонки для вашего применения требует тщательного учета нескольких факторов. Выбор заслонки с недостаточным крутящим моментом приведет к неконтролируемому или шумному закрытию. Выбор заслонки с чрезмерным крутящим моментом может помешать правильному закрытию. Неправильный размер или тип установки могут создать ненужные конструктивные сложности.
Следующие шаги помогут вам в процессе выбора поворотной заслонки.
Перед выбором поворотной заслонки полезно сначала понять, что это такое и как она работает. См. Что такое вращающийся демпфер?.
Шаг 1 — Подтвердите тип движения
Первым шагом является подтверждение того, что в устройстве используется вращательное движение. Вращательные демпферы предназначены для управления компонентами, которые вращаются или поворачиваются вокруг оси.
Типичные области применения включают:
●крышки и откидные крышки
●механизмы плавного закрывания сиденья унитаза
● автомобильные бардачки, подлокотники и подстаканники
●дверцы шкафов и крышки мебели
●Защитные кожухи для приборов и панели управления
Поворотные демпферы, как правило, не подходят для прямолинейного движения, например, в раздвижных дверях, ящиках или механизмах типа «тяни-толкай».
Если в вашем устройстве движение происходит преимущественно по прямой линии, то линейный демпфер может быть более подходящим вариантом.
Если вы не уверены, какое решение для управления движением подходит для вашего механизма, см.Линейный демпфер против поворотного демпфера: как выбрать подходящий..
Шаг 2 — Выберите подходящий тип вращающейся заслонки
После того как вы убедитесь, что в приложении используется вращательное движение, следующим шагом будет определение того, какая конструкция вращающегося демпфера лучше всего подходит для этого механизма.
Различные типы вращающихся заслонок подходят для разных требований к крутящему моменту, углам поворота, направлениям демпфирования, монтажным пространствам и механическим конструкциям.
●Лопастной демпфер
Лопастные заслонкиОни обычно используются в устройствах с ограниченным углом поворота и контролируемым односторонним демпфированием, таких как крышки сидений унитазов, крышки бытовых приборов и другие шарнирные механизмы.
● Дисковый демпфер
Дисковые демпферыОбычно их выбирают для применений, требующих большей демпфирующей способности или связанных с более крупными и тяжелыми вращающимися компонентами, такими как системы сидений, медицинское оборудование и другие механизмы, работающие под высокими нагрузками.
В зависимости от серии продукции дисковые демпферы могут обеспечивать одностороннее или двустороннее демпфирование.
● Демпфер зубчатой передачи
Демпферы зубчатых передачОни используют внешнюю передачу для передачи вращательного движения и хорошо подходят для компактных механизмов, требующих точного и стабильного регулирования скорости.
Они широко используются в автомобильных интерьерах, электронных изделиях и других механизмах с ограниченным пространством.
● Мини-бочкообразный демпфер
Мини-бочкообразные демпферыОни имеют компактную цилиндрическую конструкцию и удобны в условиях ограниченного пространства для установки.
Они широко используются в небольших автомобильных, мебельных, бытовых и электронных механизмах, где требуется компактное решение для демпфирования вращения.
Четыре типа различаются диапазоном крутящего момента, углом поворота, направлением демпфирования, размерами и областями применения. Для подробного сравнения этих характеристик см.Типы вращающихся демпферов: дисковые, шестеренчатые, цилиндрические и лопастные (подробное описание)..
Шаг 3 — Определите требуемый крутящий момент
Выбор правильного момента демпфирования является одним из важнейших шагов при выборе поворотной заслонки.
Если момент демпфирования слишком низок, компонент может двигаться слишком быстро или создавать чрезмерные удары в конце хода. Если же момент слишком высок, механизм может казаться тугим или двигаться не так, как задумано.
Требуемый крутящий момент зависит от таких факторов, как:
●масса подвижного компонента
● местоположение его центра тяжести
● Расстояние между центром тяжести и точкой опоры
●угол раскрытия
●желаемая скорость движения
Базовый расчет крутящего момента
Для равномерно нагруженной крышки или панели, центр тяжести которой расположен приблизительно посередине между точкой опоры и внешним краем, максимальный статический крутящий момент нагрузки можно оценить, используя следующую формулу:
T = M × g × L ÷ 2
Где:
●T= момент нагрузки (Н·м)
●M= масса подвижного компонента (кг)
●g= ускорение свободного падения, приблизительно 9,8 м/с²
●L= общее расстояние от точки опоры до внешнего края (м)
Пример
Предположим, крышка имеет следующие характеристики:
●Масса:1,5 кг
●Длина от точки опоры до внешнего края:0,4 м
Расчетный максимальный момент статической нагрузки составляет:
T = 1,5 × 9,8 × 0,4 ÷ 2
T ≈ 2,94 Н·м
Это значение служит отправной точкой для выбора подходящего момента демпфирования.
Если центр тяжести расположен не посередине компонента, используйте фактическое расстояние от точки опоры до центра тяжести, а не половину общей длины.
Крутящий момент нагрузки также может изменяться в зависимости от угла открытия. Во многих конструкциях с откидными крышками гравитационный момент максимален, когда крышка находится близко к горизонтальному положению, и уменьшается по мере приближения крышки к вертикальному положению.
Поэтому при окончательном выборе заслонки следует также учитывать желаемую скорость открытия или закрытия, рабочую температуру, геометрию установки и характеристики крутящего момента выбранной заслонки.
Для ответственных применений перед окончательным утверждением конструкции необходимо протестировать выбранную модель в реальном механизме.
Шаг 4 — Выберите направление демпфирования
После определения требуемого крутящего момента подтвердите, требуется ли демпфирование в одном направлении вращения или в обоих направлениях.
Одностороннее демпфирование
Односторонняя вращающаяся демпферная заслонка обеспечивает демпфирование преимущественно в одном направлении, в то время как в противоположном направлении сопротивление незначительно или уменьшено.
Это полезно, когда необходимо контролировать только одну часть движения. Например, крышка должна закрываться медленно, открываясь при этом более свободно.
Двустороннее демпфирование
Двусторонний поворотный демпфер обеспечивает сопротивление демпфированию в обоих направлениях вращения.
Это подходит для механизмов, в которых необходимо контролировать как движение открытия, так и движение закрытия.
Правильное направление демпфирования зависит от предполагаемого движения механизма. Перед выбором конкретной модели демпфера необходимо подтвердить это требование.
Шаг 5 — Проверьте требования к установке
После подтверждения типа демпфера, крутящего момента и направления демпфирования проверьте, можно ли правильно интегрировать выбранный демпфер в механизм.
●Инструкция по установке
Ориентация при установке может влиять на демпфирующие характеристики в зависимости от конструкции заслонки. Некоторые поворотные заслонки могут устанавливаться горизонтально, вертикально или под углом, но допустимую ориентацию всегда следует уточнять в технических характеристиках выбранной модели.
●Монтаж и передача движения
Демпфер должен быть механически соединен с подвижным элементом таким образом, чтобы вращательное движение передавалось корректно.
В зависимости от типа изделия это может быть достигнуто с помощью вала, шестерни, прямого соединения или другой механической передаточной конструкции.
При установке также следует избегать чрезмерного смещения, радиальной нагрузки, осевой нагрузки или удара, которые могут повлиять на работу демпфера или срок его службы.
●Способ крепления
Для различных типов вращающихся заслонок используются разные способы крепления, такие как вставка, фланец, встраивание, крепление на валу или зубчатая передача.
Убедитесь, что способ крепления совместим с имеющейся конструкцией и методом сборки изделия.
●Монтажное пространство и угол поворота
Убедитесь, что имеется достаточно места для корпуса демпфера, крепежных элементов и полного диапазона движений, необходимого для работы механизма.
Также убедитесь, что выбранная модель поддерживает требуемый угол поворота, не выходя за пределы указанного рабочего диапазона.
Шаг 6 — Учитывайте условия окружающей среды
Условия эксплуатации могут влиять как на эффективность демпфирования, так и на долговечность изделия. Перед выбором поворотной заслонки необходимо убедиться в условиях, в которых она будет эксплуатироваться на практике.
●Рабочая температура
Температура может влиять на вязкость демпфирующей жидкости и, следовательно, изменять момент демпфирования.
Если в процессе эксплуатации будут наблюдаться значительные перепады температур, убедитесь, что выбранная модель подходит для ожидаемого диапазона рабочих температур и обеспечивает приемлемые демпфирующие характеристики в этих условиях.
●Частота использования и срок службы
Учитывайте, как часто будет использоваться данный механизм в течение предполагаемого срока его службы.
Для применений с частыми циклами открытия и закрытия может потребоваться более высокая долговечность, чем для изделий, используемых лишь изредка. Если важен срок службы, необходимо уточнить технические характеристики долговечности выбранной модели.
●Воздействие влаги, пыли и химических веществ
Для применений, связанных с воздействием влаги, пыли, чистящих средств, химикатов или других факторов окружающей среды, могут потребоваться специальные материалы, герметизирующие устройства или коррозионностойкие конструкции.
Эти требования следует сверить со спецификациями выбранной заслонки.
●Нормативные и материальные требования
Если конечный продукт должен соответствовать определенным нормативным требованиям или требованиям к материалам, убедитесь, что выбранный демпфер и его материалы соответствуют требованиям предполагаемого применения и целевого рынка.
В зависимости от серии продукции и требований проекта могут быть доступны материалы, соответствующие требованиям RoHS или предназначенные для конкретного применения.
Контрольный список для выбора поворотной заслонки
Перед выбором поворотной заслонки необходимо убедиться в следующем:
●Движение является вращательным, а не линейным?
●Какая конструкция поворотного демпфера лучше всего подходит для данного механизма?
●Какой демпфирующий момент необходим?
●Требуется ли одностороннее или двустороннее демпфирование?
●Какой угол поворота необходим?
●Достаточно ли места для установки?
●Как будет соединен демпфер с механизмом?
● При каких рабочих температурах и условиях окружающей среды он будет использоваться?
●Существуют ли особые требования к долговечности, материалам или соответствию стандартам?
●Проверялась ли выбранная модель в реальных условиях эксплуатации?
Учет всех этих факторов в совокупности обеспечит более надежный результат, чем выбор демпфера, основанный только на крутящем моменте.
Подберите подходящую поворотную заслонку
Нужна помощь в выборе подходящей модели для вашего приложения?
Вам уже известны требуемый крутящий момент, тип демпфера и технические характеристики установки?
Дата публикации: 18 апреля 2023 г.
