弁体の摩擦が空気圧制御弁の応答速度に及ぼす影響は何ですか

空気圧制御システムでは、 空気圧制御バルブ は重要なコンポーネントであり、そのパフォーマンスはシステム全体の動作効率に直接関係します。弁体の摩擦は空気圧制御弁の性能に影響を与える重要な要素の一つであり、近年国内外の学者から広く注目されています。
空気圧制御バルブは、空気圧産業用マニピュレーター、複雑な生産および製造組立ライン、その他の分野で広く使用されています。主な機能は、空気圧システム内の空気流の圧力、流量、流れの方向を調整して、空気圧アクチュエータまたは機構が正常に動作するようにすることです。構造解析から、空気圧制御弁はバルブ本体とバルブコアで構成され、両者の相対位置によりノーマルクローズとノーマルオープンの機能が実現されます。弁体摩擦とは、開閉時に弁体と弁軸が接触する際に生じる抵抗のことです。常圧との比が摩擦係数となり、通常 0.05 ～ 0.1 の範囲となります。具体的な値はバルブ材質、シール面形状、シール材質、潤滑状態などの多くの要因に影響されます。
空気圧制御バルブの応答速度に対するバルブ本体の摩擦の影響は、主に次の側面に反映されます。
まず、アクションの遅延を増やします。弁体の摩擦が増加すると、弁の開閉に大きな抵抗が必要となり、動作が遅れます。空気圧制御システムでは、特に急速な切断が必要な状況では、応答速度がシステムの性能を決定する重要な要素の 1 つです。摩擦が増加すると、迅速な応答の要求を満たせなくなる可能性があります。
第二に、位置決め精度が低下します。空気圧制御弁の位置制御性能は摩擦に大きく影響されます。摩擦が増加すると、バルブコアの位置決め精度が低下し、制御信号と実際の動作にずれが生じ、システムの安定性や精度に影響を与える可能性があります。
第三に、エネルギー消費量が増加します。バルブ本体の摩擦を克服するために、空気圧制御システムはより多くのエネルギーを提供する必要がありますが、これによりエネルギー消費が増加するだけでなく、空気圧アクチュエータの耐用年数に悪影響を与える可能性があります。特に連続制御システムでは、弁体の摩擦によるエネルギー消費の増加が特に顕著です。
最後に、システムの信頼性が低下します。バルブ本体の過度の摩擦は、バルブの詰まりや長期使用時の摩耗の増加などの問題を引き起こす可能性があり、システムの信頼性と安定性に影響を与えます。特に過酷な使用条件では、バルブボディの摩擦の影響がより顕著になります。
空気圧制御弁の応答速度に対する弁体の摩擦の影響を軽減するには、次のような対策を講じることができます。
まず、合理的な材料の選択です。バルブやバルブシャフトには摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた材質を選択し、摩擦を低減します。
2つ目は、加工精度の向上です。シール面の加工精度を向上させ、表面粗さを低減し、摩擦係数を低減します。
第三に、適切なシール材を選択します。特定の用途に応じて適切なシール材料を選択し、低摩擦と高いシール性能のバランスを実現します。
第四に、適切な潤滑。摩擦を低減するためにバルブの開閉時に適切な量の潤滑油を追加しますが、過剰な漏れを避けるために潤滑油の量を制御する必要があります。