Principio de funcionamiento del fuelle de aire y prevención de fallas

El principio de funcionamiento del fuelle de aire

Un fuelle de aire es un dispositivo que utiliza gas comprimido en un recipiente sellado para realizar funciones similares a las de un resorte aprovechando la compresibilidad del gas. Por lo tanto, el fuelle de aire puede ajustar automáticamente su rigidez en respuesta a cambios en la carga, exhibiendo así características operativas ideales.

Cuando un fuelle de aire está en funcionamiento, se llena de aire comprimido, formando una columna de aire comprimido que proporciona soporte.

Cuando aumenta la carga de vibración externa, el fuelle de aire se comprime, la altura del fuelle del resorte disminuye y el volumen de la cavidad interna disminuye.

Al mismo tiempo, la compresión del aire aumenta la rigidez del fuelle de aire, aumenta el área de apoyo efectiva de la columna de aire dentro de la cavidad y permite que el resorte resista cargas mayores.

Cuando la carga de vibración en el fuelle de aire disminuye, la altura del fuelle de resorte se recupera gradualmente y el área de la cavidad interna aumenta.

A medida que se debilita el efecto de soporte del aire comprimido dentro del fuelle, también disminuye la rigidez del fuelle y disminuye su capacidad de carga.

Debido a que el fuelle de aire puede ajustar de forma adaptativa su rigidez y capacidad de carga de acuerdo con los cambios en la carga de vibración dentro de su rango de carrera efectiva, siempre mantiene un buen rendimiento de soporte.

Por lo tanto, el fuelle de aire se usa ampliamente en aplicaciones tales como reducción de vibraciones de equipos, amortiguación y mejora de la estabilidad operativa.

Instalación adecuada para evitar fallas en el fuelle de aire

En la producción industrial real, el entorno laboral es mucho más complejo de lo que se imagina.

Por tanto, para la aplicación del fuelle neumático, es necesario diseñar un dispositivo limitador en las posiciones más alta y más baja de su carrera para reservar un cierto espacio de distancia.

Límite mínimo de altura del fuelle de aire

La altura mínima del fuelle de aire en condiciones comprimidas suele diseñarse para que sea ligeramente superior a la altura del fuelle de resorte cuando está completamente comprimido.

Esto se debe a que la compresión prolongada del fuelle del resorte neumático provoca una tensión continua en el material de caucho, lo que puede provocar daños por fatiga y acelerar la falla prematura del fuelle neumático.

Por lo tanto, es necesario establecer un dispositivo de límite inferior durante el proceso de diseño para evitar que el fuelle de aire exceda la altura de compresión mínima permitida.

Generalmente, hay dos formas de establecer el límite inferior del fuelle de aire.

Un enfoque consiste en establecer un límite inferior externo.

Por ejemplo, se pueden colocar bloques de límite de acero alrededor del fuelle de aire, con su altura límite ligeramente superior a la altura mínima del fuelle de aire, para limitar su compresión adicional.

Otro método consiste en instalar una almohadilla amortiguadora interna dentro del fuelle de aire.

Por lo tanto, la carrera de compresión del fuelle de aire está limitada por la estructura interna para evitar que el fuelle del resorte se sobrecomprima.

Límite máximo de extensión del fuelle de aire

Durante el uso del fuelle de aire, cuando se acercan a su distancia máxima de extensión, también se debe instalar un dispositivo de límite de longitud para evitar que el fuelle de resorte se dañe debido a una extensión excesiva.

Esto se debe a que el fuelle de aire suele estar compuesto por piezas metálicas y una vejiga de aire de goma.

Si el fuelle de aire se estira más allá del alargamiento máximo permitido del airbag, causará una serie de problemas.

En primer lugar, el propio fuelle de aire tiene una resistencia a la tracción limitada. La exposición prolongada a una fuerza de tracción excesiva provocará fatiga del material de caucho, acelerará el envejecimiento del fuelle y, por lo tanto, afectará gravemente la vida útil del fuelle neumático.

En segundo lugar, los fuelles de aire normalmente se conectan a las tapas de los extremos mediante un diseño de borde enrollado.

Cuando el fuelle de aire se somete a una fuerza de tracción excesiva, es probable que se produzca una concentración de tensión en el área de conexión, lo que provoca que el fuelle de goma se rompa en la conexión con la tapa del extremo, lo que finalmente provoca la falla del fuelle de aire.