Газовые пружины сжатия

Сегодня у нас не совсем простая тема. Мы поговорим о газовых пружинах. Для простого обывателя это что-то из области механики и техники. А те, кто занимается производством мебели и медицинского оборудования, сведущ в автомобилестроении – это очень даже понятный продукт, правильный выбор которого важен.

Газовая пружина - это гидропневматический элемент, который накапливает потенциальную энергию за счет сжатия газа, содержащегося внутри закрытого цилиндра, герметизированного скользящим поршнем.

Это замкнутая система, которая не требует дополнительного подачи газа для работы после заправки инертным азотом, обеспечивает плавное сжатие и разжатие без потерь энергии.

Газовые пружины сжатия выполняют ряд важных функций, таких как обеспечение оптимального давления и контроля движения. Они могут быть использованы для создания амортизации и поглощения ударов, что делает их необходимыми в разных отраслях.

Работает следующим образом: внутри цилиндра располагается поршень, который разделяет пространство на две части – верхнюю, где находится газ создающий давление и нижнюю. При сжатии поршень перемещается вниз, сжимая газ и накапливая энергию. Когда сила, деформирующая пружину, исчезает, газ начинает расширяться, выталкивая поршень и возвращая пружину в исходное положение.

Принцип работы основан на использовании сжатого газа для создания силы, направленной на возврат пружины в исходное положение после сжатия. Она равна разности между давлением внутренней и внешней среды, действующей на площадь сечения стержня. 

При сжатии газа в пружине возникает давление, которое препятствует ее деформации и обеспечивает необходимую жесткость. Когда сила, вызывающая сжатие, прекращается, газ расширяется, возвращая пружину в исходное положение.

Газовые пружины сжатия имеют ряд преимуществ, которые делают их популярным выбором при проектировании различных механизмов, в том числе разным диапазоном усилия, широким выбором конструкций и размеров. Цикл использования не имеет максимума, для работы не требуется внешний источник питания, возможен угол раскрытия более 90 градусов, их работа бесшумна. Эти устройства способны выдерживать большие нагрузки и работать без сбоев в течение длительного времени.

Они обладают более плавным характером сжатия, чем обычные пружины, что позволяет уменьшить ударную нагрузку на механизм. Поддерживают постоянное давление на протяжении всего хода и этим обеспечивают стабильную работу.

Однако существует вероятность утечек газа со временем. Поэтому периодически рекомендуется проверять состояние пружин.

Для создания газовых пружин сжатия используются высококачественные материалы, обеспечивающие надежность и долговечность устройства. Это сталь, алюминий и титан, обладающие необходимой прочностью и устойчивостью к высоким давлениям и температурам.

Пружины делятся на несколько основных типов в зависимости от их конструкции и принципа работы. Прежде всего, это газовые пружины с высоким давлением – односторонние и низким, то есть двухсторонние.

Первые классические и состоят из одного цилиндра с газом и штока. Второй тип более сложный, включает в конструкцию два цилиндра со сжатым газом. Это более дорогое и сложное решение, которое имеет длительный ресурс использования.

К основным видам относятся пружины простого действия и с блокираторами, которые могут зафиксировать шток в любом положении.

Существуют различные типы блокирования. Основной позволяет блокировать пружину в конкретной точке. Амбивалентный способен жестко фиксировать при выдвижении и эластично втягивать. Такие пружины с блоком лучше контролируют интенсивность колебаний и тряски.

При выборе подходящего типа газовой пружины сжатия для конкретной задачи необходимо учитывать ряд факторов.

Важные физические характеристики - это максимальная ширина цилиндра, диаметр стержня, варианты монтажа, тип корпуса, который способен будет выдерживать разные внешние нагрузки.

Самостоятельно оценить и подобрать механизмы достаточно сложно, лучше обратиться к специалистам.

Газовые пружины сжатия широко применяются в различных отраслях промышленности и бытовых устройствах.

Это, прежде всего, автомобильная промышленность для подъема капота, мебельная индустрия для открывания и закрывания ящиков и дверей, регулирования кресел, производства механизмов раскладывания диванов и кроватей.

Данная технология получила распространение в медицинском оборудовании. Благодаря газовым пружинам удалось создать кресла и кушетки с регулируемой высотой и углом наклона.

Другим примером успешного использования является их применение в производстве фитнес тренажеров с регулируемыми нагрузками.

Их можно использовать в аппаратах магнитно-резонансной томографии или поддержки дисплеев. Строительство, сельское хозяйство и другие сферы.

Есть некоторые условия, при которых надо избегать использования газовой пружины, поскольку это может привести к неисправности, серьезно влияющей на работу.

Диапазон рабочих температур составляет от -30 до +80 градусов. Если пружины в процессе эксплуатации нагреты выше может произойти взрыв. Даже если серьезной аварии не произойдет, нагрев приведет к повреждению газового уплотнения, что, возможно, вызовет утечку газа.

Ни в коем случае нельзя производить разборку, сварку, нагрев, заправку газом или модификацию. Газовые пружины содержат газ под высоким давлением. Несоблюдение этой меры предосторожности может привести к разрыву внутренних частей.

При утилизации необходимо соблюдать все меры безопасности.

Развитие технологий, появление инновационных решений возможно уже в ближайшем будущем задаст новый виток производства и использования газовых пружин.