Compreendendo os fundamentos da aplicação de molas a gás

Ao escolher uma mola a gás para uma aplicação específica, é imperativo ter uma compreensão básica do funcionamento e da terminologia usada ao especificar molas a gás. Este artigo oferece recomendações e diretrizes para diferentes posições de montagem e descreve as diferentes orientações e efeitos de amortecimento esperados com a posição de montagem escolhida.

Basicamente, uma mola a gás é o mesmo que uma mola helicoidal mecânica: um dispositivo para armazenar energia. Uma mola a gás, no entanto, armazena energia comprimindo o gás contido em seu interior, em vez de usar o material de tensão que compõe uma mola helicoidal.

Uma mola a gás é um sistema fechado que não requer a introdução de gás adicional para que o sistema opere depois de carregado com gás nitrogênio inerte e fabricado. A pressão em ambos os lados do pistão (ponto de referência um na Figura 1) permanece igual, não importa onde esteja posicionado; isso se deve à pequena área da seção transversal da haste (ponto de referência dois na Figura 1) onde o gás é incapaz de exercer qualquer pressão.

À medida que a haste é empurrada para dentro do tubo, o gás contido na mola é comprimido, aumentando a pressão, com a compressão do gás criando o comportamento de mola. O pistão preso à haste permite o fluxo de gás através do pistão e fornece os meios de controlar o fluxo de gás conforme a haste é pressionada e estendida.

Algumas terminologias comuns usadas ao especificar uma mola a gás incluem:

Curso: A quantidade máxima de distância que a haste pode percorrer do comprimento fechado ao comprimento estendido.

Comprimento estendido: O comprimento total da mola a gás medido do centro de um ajuste de extremidade até o centro do próximo ajuste de extremidade.

Comprimento Fechado: O comprimento fechado total medido do centro de um ajuste de extremidade ao centro do próximo ajuste de extremidade. Pode haver momentos em que nenhum ajuste de extremidade tenha sido especificado; esta medida refere-se ao comprimento da extremidade da haste à extremidade do tubo (excluindo roscas).

Beadroll: A seção ranhurada do tubo. Esse recurso é usado para reter a guia e o pacote de vedação e evitar que o pistão danifique o pacote de vedação durante a extensão.

Uma mola a gás contém vários componentes, cada um dos quais é integral para a operação segura e bem-sucedida do componente. A Figura 2 ilustra esses componentes.

Haste. Uma haste vem como polida com precisão, carbono polido ou aço inoxidável. A superfície é tratada para melhorar o desgaste e aumentar a resistência à corrosão. Geralmente, a haste sempre será mais longa que o curso da mola e mais curta que o comprimento do tubo. O aço carbono pode ser tratado de várias maneiras, como cromagem, nitretação em banho de sal e usando um tratamento de camada superficial Nitrotec, que tem várias vantagens sobre os outros métodos, incluindo:

Melhor resistência ao desgaste

Características de fricção mais baixas

Resistência à corrosão equivalente ao aço inoxidável

O processo é ecológico, não tóxico e não produz subprodutos ácidos.

Tubo. Um tubo de mola a gás compreende um tubo soldado sem emendas de aço carbono, carbono ou aço inoxidável de alta integridade adequado para altas pressões. O acabamento da superfície interna e a resistência à tração do tubo são essenciais para a longevidade de uma mola a gás e para o desempenho da pressão de ruptura.

Pacote de Guia e Selo.Fabricado em compósito plástico, o pacote de guia e vedação fornece uma superfície de apoio para a haste e evita o escape de gás e a entrada de contaminação.

Além do composto plástico, as guias usadas nas molas a gás também podem ser fabricadas em zinco, latão ou outros materiais com uma bucha de rolamento adequada incorporada. A borracha é usada como padrão para vedações.

Montagem do pistão. O conjunto do pistão é fabricado em zinco, alumínio ou plástico. Por fatores que envolvem segurança e impedem que a haste seja expelida da mola, a integridade da fixação pistão-haste é crítica. O conjunto do pistão controla a taxa na qual a mola a gás se estende e comprime.