企業は高速で機械を稼動させて生産性を向上させようと努力します。その結果、通常、ノイズの増加、機械/製品への損傷、過度の振動などが生じます。 同時に、安全性と機械の信頼性が低下します。 これらの問題を解決するために、さまざまな製品が一般的に使用されています。 ただし、効果とオペレーションの点でそれらは大きく異なります。 使用される典型的な製品には、ゴム製のバンパー、バネ、シリンダクッションおよび工業用ショックアブソーバがあります。 以下のビデオは、最も一般的な製品がどのように性能を発揮しているのか、なぜITT Enidineショックアブソーバがエネルギー吸収のニーズに適しているのかについて比較しています。
エネルギー吸収理論
すべての動くオブジェクトは運動エネルギーを持っています。 エネルギーの量は重量と速度によって異なります。 動くオブジェクトを静止させるには、動きの方向に対して正反対の力を生成する機械的デバイスを使用する必要があります。
ゴム製のバンパーとバネ -
非常に安価ですが、望ましくない反動効果を有します。
インパクト時に吸収されるエネルギーのほとんどは、実際には蓄積されます。
この蓄積されたエネルギーは負荷に戻され、リバウンドを生成し、
負荷や機械に損傷を与える可能性があります。 ゴム
製のバンパーとバネは、最初は低い抵抗力を提供します。
これはストロークとともに増加します。
シリンダクッション -
動作範囲が制限されます。 通常、システムによって生成されたエネルギーを吸収することはできません。 設計上、クッションは比較的短いストロークを有し、低圧で動作するため、非常に低いエネルギー吸収となります。 残りのエネルギーはシステムに移され、 これにより衝撃負荷と振動が発生します。
工業用ショックアブソーバ -
制御された予測可能な減速を提供します。 これらの製品は 、 運動エネルギーを 熱エネルギーに変換することによって機能します。 具体的に言うと、油圧ショックアブソーバのピストンに加えられた運動は、流体を加圧し、制限オリフィスを通じて流れさせます。これにより、流体は急速に加熱します。 熱エネルギーは、シリンダ本体に伝達され、無害の状態で大気に放散されます。
ショックアブソーバを使用する利点を以下に示します。
1. 機械寿命の延長 – 工業用ショックアブソーバの使用により、機械への衝撃や振動を大幅に低減します。 これにより、機械の損傷が減り、ダウンタイム、メンテナンスコストが削減され、機械寿命が向上します。
2. より高い動作速度 – 工業用ショックアブソーバは、動くオブジェクトを制御または静かに停止させるため、機械はより高速で動作できます。 このため、生産率を高めることができます。
3. 生産品質の向上 – ノイズ、振動、損傷の影響などのモーションの有害な副作用は緩和または排除され、生産品質が向上します。 このため、許容誤差およびフィットのメンテナンスがより容易になります。
4. より安全な機械操作 – 工業用ショックアブソーバは、予測可能な、信頼性の高い、制御された減速を提供することによって、機械および機器オペレータを保護します。 必要に応じて、特定の安全基準を満たすように設計することもできます。
5. 競争上の優位性 – 機械は、生産性の向上、寿命の延長、メンテナンスコストの削減、より安全な操作により、価値がより高くなります。
自動車と工業用ショックアブソーバ
標準の自動車用ショックアブソーバと 工業用ショックアブソーバの間に 存在する違いを 理解することは重要です。 自動車用は、オリフィスの偏向ビームとワッシャ方式を採用しています。 工業用ショックアブソーバは、シングルオリフィス、マルチオリフィス、およびメータリングピン構成を採用しています。 自動車用は、ピストンの速度に 比例して変化する減衰力を維持します。
一方、工業用の減衰力は
ピストン速度の2乗に比例して変化します。 また、自動車用の減衰力はストローク位置とは無関係ですが、産業用に関連する減衰力はストローク位置に依存または非依存のいずれかの方法で 設計することが可能です。
同様に重要なのは、自動車用
ショック アブソーバは、特定量の入力エネルギーのみを
吸収するように 設計されています。 つまり、
自動車用 ショックアブソーバの任意のジオメトリのサイズのために、自動車用は工業用に比べて限られた量の吸収能力を有することになります。 これは、自動車用の構造設計と一般的に使用されている材料の低強度を観察することによって説明されます。 これらの材料は、このタイプで一般的に見られる低圧に耐えることができます。 工業用ショック アブソーバは、より高強度の材料を使用しているため、より高い減衰力で機能することが可能になります。
調整技術
適切に調整された工業用ショックアブソーバは、エネルギーを安全に散逸させ、衝撃負荷とノイズレベルを低下させます。 最適な調整設定については、使用可能な調整設定グラフを参照してください。 ショックアブソーバについての“見聞”は、ショックアブソーバの機能を適切に調整するのに役立ちます。
工業用ショックアブソーバを正しく調整するには、システムの作動に先立って調整ノブをゼロ（0）に設定します。
メカニズムを繰り返し、システムの減速を観察します。
減衰がソフトすぎるように見える場合（ユニットのストロークで、視覚的な減速やストロークの終了時に打撃がない場合）、次に大きい番号にインジケータを移動します。
ユニットの内部損傷を避けるために、段階的に調整を行う必要があります（例えば、0～4ではなく0～1に調整します）。
滑らかな減速または制御が達成されるまで調整設定を上げます。システムが減速または静止に入るときに無視できるほどのノイズが聞こえます。
ストロークの開始時に突発的な減速（衝突時に打撃）が発生した場合、
調整設定を低い数値に移動し、滑らかな減速をできるようにする必要があります。
工業用ショックアブソーバ調整つまみが調整スケールの上端に設定され、ストロークの終わりに突発的な 減速が発生する場合、より大きなユニットが必要になる場合があります。
重量または衝撃速度が変化した場合の工業用ショックアブソーバの性能
元の計算データまたは実際の 入力から条件が変わると、ショックアブソーバ’の性能に大きな影響を与え、性能の低下や性能劣化の原因となる可能性があります。 ショックアブソーバの設置後の入力条件の変化は、内部損傷を引き起こすか、または少なくとも望ましくない減衰性能をもたらす可能性があります。 重量または衝撃速度の変化は、以下のエネルギー曲線を調べることで確認できます。
衝撃重量の変化： 再オリフィスまたは再調整を行わずに、衝撃重量が増加（衝突 速度は変わらない）すると、ストロークの終わりに減衰力が増加します。 図1は、この望ましくないボトミングピーク力を示しています。 この力は、マウント構造に伝達され、負荷に衝撃を与えます。
衝撃速度の変化： 衝撃速度が増加（重量は同じまま）すると、結果として生じる衝撃力に急激な変化が生じます。 ショックアブソーバは速度に配慮した製品です。したがって、衝突速度とのクリティカルな関係については慎重な監視が必要になります。 図2は、速度が増加したときに生じる衝撃力の実質的な変化を示します。 元の設計データからのバリエーションまたは元のデータのエラー（誤差）により、マウント構造やシステムに損傷を与えたり、衝撃力の限度を超えた場合にショックアブソーバが故障する可能性があります。