Ảnh hưởng của ma sát thân van đến tốc độ phản ứng của van điều khiển khí nén

Trong hệ thống điều khiển bằng khí nén, van điều khiển khí nén là những thành phần chính và hiệu suất của chúng liên quan trực tiếp đến hiệu quả hoạt động của toàn bộ hệ thống. Ma sát thân van là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của van điều khiển khí nén và đã thu hút được sự quan tâm rộng rãi của các học giả trong và ngoài nước trong những năm gần đây.
Van điều khiển bằng khí nén được sử dụng rộng rãi trong các bộ điều khiển công nghiệp bằng khí nén, dây chuyền lắp ráp sản xuất phức tạp và các lĩnh vực khác. Chức năng chính là điều chỉnh áp suất luồng không khí, tốc độ dòng chảy và hướng dòng chảy trong hệ thống khí nén để đảm bảo hoạt động bình thường của các bộ truyền động hoặc cơ chế khí nén. Từ phân tích cấu trúc, van điều khiển khí nén bao gồm thân van và lõi van, và vị trí tương đối của cả hai nhận ra các chức năng thường đóng và thường mở. Ma sát thân van đề cập đến lực cản được tạo ra khi thân van và trục van tiếp xúc trong quá trình đóng mở. Tỷ lệ của nó với áp suất bình thường tạo thành hệ số ma sát, thường nằm trong khoảng từ 0,05 đến 0,1. Giá trị cụ thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như vật liệu van, hình dạng bề mặt bịt kín, vật liệu bịt kín và trạng thái bôi trơn.
Ảnh hưởng của ma sát thân van đến tốc độ phản ứng của van điều khiển khí nén chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:
Đầu tiên, tăng độ trễ hành động. Khi ma sát của thân van tăng lên, việc đóng mở van cần phải vượt qua lực cản lớn hơn dẫn đến hoạt động bị trễ. Trong các hệ thống điều khiển bằng khí nén, tốc độ phản hồi là một trong những yếu tố chính quyết định hiệu suất của hệ thống, đặc biệt trong các tình huống cần cắt nhanh. Ma sát gia tăng có thể dẫn đến không đáp ứng được nhu cầu phản ứng nhanh.
Thứ hai, độ chính xác định vị bị suy giảm. Hiệu suất điều khiển định vị của van điều khiển khí nén bị ảnh hưởng đáng kể bởi ma sát. Khi ma sát tăng, độ chính xác định vị của lõi van có thể giảm, gây ra sai lệch giữa tín hiệu điều khiển và hành động thực tế, từ đó ảnh hưởng đến độ ổn định và chính xác của hệ thống.
Thứ ba, mức tiêu thụ năng lượng tăng lên. Để khắc phục ma sát của thân van, hệ thống điều khiển khí nén cần cung cấp nhiều năng lượng hơn, điều này không chỉ làm tăng mức tiêu thụ năng lượng mà còn có thể ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ của bộ truyền động khí nén. Đặc biệt trong các hệ thống điều khiển liên tục, sự gia tăng mức tiêu thụ năng lượng do ma sát thân van là đặc biệt rõ ràng.
Cuối cùng, độ tin cậy của hệ thống bị giảm. Ma sát quá mức của thân van có thể gây ra các vấn đề như kẹt van hoặc tăng độ mài mòn trong quá trình vận hành lâu dài, từ đó ảnh hưởng đến độ tin cậy và tính ổn định của hệ thống. Đặc biệt trong điều kiện làm việc khắc nghiệt, ảnh hưởng của ma sát thân van càng nổi bật.
Để giảm ảnh hưởng của ma sát thân van đến tốc độ phản ứng của van điều khiển khí nén, có thể thực hiện các biện pháp sau:
Đầu tiên, lựa chọn vật liệu hợp lý. Chọn vật liệu có hệ số ma sát thấp và khả năng chống mài mòn tốt để làm van và trục van nhằm giảm ma sát.
Thứ hai, cải thiện độ chính xác xử lý. Cải thiện độ chính xác xử lý của bề mặt bịt kín và giảm độ nhám bề mặt, từ đó làm giảm hệ số ma sát.
Thứ ba, chọn vật liệu niêm phong phù hợp. Chọn vật liệu bịt kín thích hợp theo các ứng dụng cụ thể để đạt được sự cân bằng giữa ma sát thấp và hiệu suất bịt kín cao.
Thứ tư, bôi trơn thích hợp. Thêm một lượng dầu bôi trơn thích hợp trong quá trình đóng mở van để giảm ma sát, tuy nhiên lượng dầu bôi trơn phải được kiểm soát để tránh rò rỉ quá mức.