SMC氣缸的瞬態(tài)特性,氣缸的速度特性

　　SMC氣缸壓力P1上升。有桿腔內(nèi)氣體經(jīng)B口通過換向閥的排氣口排氣，壓力P2下降。當(dāng)活塞的無桿側(cè)與有桿側(cè)的壓力差達(dá)到氣缸的動(dòng)作壓力以上時(shí)，活塞開始移動(dòng)。活塞一旦啟動(dòng)，活塞等處的摩擦力即從靜摩擦力突然降至動(dòng)摩擦力，活塞稍有抖動(dòng)。活塞啟動(dòng)后，無桿腔為容積增大的充氣狀態(tài)，有桿腔為容積減小的排氣狀態(tài)。隨外負(fù)載大小和充排氣回路的阻抗大小等因素的不同，活塞兩側(cè)壓力P1和P2的變化規(guī)律也不同，因而導(dǎo)致活塞的運(yùn)動(dòng)速度及氣缸的有效輸出力的變化規(guī)律也不同。下圖是氣缸的瞬態(tài)特性曲線示意圖。從電磁閥通電開始到活塞開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為延遲時(shí)間。從電磁閥通電開始到活塞到達(dá)行程末端的時(shí)間為到達(dá)時(shí)間。.

　　SMC氣缸在活塞的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，活塞兩側(cè)腔室內(nèi)的壓力P1和P2以及活塞的運(yùn)動(dòng)速度U都在變化。這是因?yàn)橛袟U腔雖然排氣，但容積在減小，顧p2下降趨勢(shì)變緩。若排氣不暢，p2還可能上升。

　　SMC氣缸但容積在增大，若供氣不足或活塞運(yùn)動(dòng)速度過快，p1頁可能下降。由于活塞兩側(cè)腔內(nèi)的壓力差在變化，有影響到有效輸出力及活塞運(yùn)動(dòng)速度的變化。假如外負(fù)載力及摩擦力頁不穩(wěn)定的話，則氣缸兩腔的壓力和活塞運(yùn)動(dòng)速度的變化更復(fù)雜。

　　流入SMC氣缸內(nèi)的氣體溫度稱為介質(zhì)溫度。氣缸所處工作場(chǎng)所的溫度稱為環(huán)境溫度。.

　　一般情況下，對(duì)不帶磁性開關(guān)的氣缸，其環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度5~70攝氏度；對(duì)磁性開關(guān)氣缸，其環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度為5~60攝氏度。.

　　SMC氣缸內(nèi)密封材料在高溫下會(huì)軟化，低溫下會(huì)硬化脆裂，都會(huì)影響密封性能。雖然氣源經(jīng)冷卻式干燥器清除了水分，但溫度太低，空氣中仍會(huì)有少量水蒸氣冷凝成水造成結(jié)冰，導(dǎo)致缸、閥動(dòng)作不良，故對(duì)溫度必須有所限制。

　　活塞在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，其速度是變化的。速度的最大值稱為最大速度，記為um。對(duì)非氣緩沖氣缸，最大速度通常在行程末端。對(duì)氣緩沖氣缸，最大速度通常在進(jìn)入緩沖前的行程位置。

　　SMC氣缸沒有外負(fù)載力，并假定氣缸排氣側(cè)為聲速排氣，且氣源壓力不太低的情況下，求出的氣缸速度稱為理論基準(zhǔn)速度。

　　其中，u0為理論基準(zhǔn)速度.

　　SMC氣缸為排氣回路的合成有效截面積.

　　SMC氣缸側(cè)活塞的有效截面積。.

　　理論速度與無負(fù)載時(shí)氣缸的最大速度非常接近，故令無負(fù)載時(shí)氣缸的最大速度等于u0。.隨著負(fù)載的加大，氣缸的最大速度um將減小。.

　　SMC氣缸的平均速度v是氣缸的運(yùn)動(dòng)行程L除以氣缸的動(dòng)作時(shí)間（通常按到達(dá)時(shí)間計(jì)算）t。通常所說的氣缸的速度都是指平均速度。在粗略計(jì)算時(shí)，氣缸的最大速度一般取平均速度1.4倍。

　　SMC氣缸的使用速度范圍大多是50~500mm/s。當(dāng)速度小于50mm/s時(shí)，由于氣缸摩擦阻力的影響增大，加上氣體的可壓縮性，不能保證活塞作平穩(wěn)移動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)時(shí)走時(shí)停的現(xiàn)象，稱為“爬行"。當(dāng)速度高于500mm/s時(shí)，氣缸密封圈的摩擦生熱加劇，加速密封件磨損，造成漏氣，壽命縮短，還會(huì)加大行程末端的沖擊力，影響到機(jī)械壽命。要想氣缸在低速度下工作，宜使用氣液阻尼缸，或通過氣液轉(zhuǎn)換器，利用氣液聯(lián)用缸進(jìn)行低速控制。要想在更高速下工作，需加長(zhǎng)缸筒長(zhǎng)度、提高氣缸筒的加工精度，改善密封圈材質(zhì)以減小摩擦阻力，改善緩沖性能等。.