CEC油壓緩衝器與它項緩衝器之比較
油壓緩衝器之結構功能說明
油壓緩衝器之選擇及使用注意事項
計算公式及符號
油壓緩衝器使用範例
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力量與行程測試機


此測試機主要為測試油壓緩衝器受外力後,內管承受壓力大小與緩衝器行程之關係曲線;也就是說可以依此圖形來判斷油壓緩衝器是否以高效率吸收了外來的衝擊能量。

 

彈簧與PU膠在早期被廣泛使用,但因非等力減速且在後端會產生強大的抗力,也就是說動能沒有被吸收,因而產生反彈;至於一般單孔之緩衝器裝置較易造成一開始就產生較大之抗力,就效率而言是一種低效率緩衝器。在一定的行程內,如要將移動物體以最小力量停止,CEC油壓緩衝器將提供最佳選擇。
 


CEC緩衝器加工機上之使用範例




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CEC油壓緩衝器之主要結構為本體、軸心、軸承、內管、活塞、液壓油、彈簧等組成,當軸心受外力衝擊將帶動活塞擠壓內管之液壓油,液壓油收押後將由內管之排油孔一一排出。同時由內管排出之液壓油也由內管之回油孔回流到內管;當外力消失時,彈簧將活塞彈回始點等待下次之作動,依此原理,CEC油壓緩衝器將把移動中物體平穩有效的停止。

 
軸心
軸承
活塞
內管
本體
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▲油壓緩衝器之選擇:
能量:要選擇一支適用的油壓緩衝器,首先須將移動物體產生之動能計算出,然後再依物體實際移動速度計算出其有效重量值。
在做物理能量的計算中,有三種型態之能量須知道:
1. 為物理能量是物體本身的重量和速度所產生 E1 = 0.5 x W x V2
2. 為工作能量是由推進力和油壓緩衝器行程所產生 E2 = F × S,E1 + E2 即為物理能量加上工作能量的總和能量 E3 = E1 + E2
3. 為熱能,熱能是由油壓緩衝器受外力所產生並同時釋放掉,其總熱能量是以每小時次數 × 每次總能量 E4 = E3 × C 。
有效重量值:為物體移動所產生之真實重量  W =   2 × E3  
                  V2
當將有效重量值計算出來後,即可在速查表的容許範圍內找到一支合適的油壓緩衝器。

使用注意事項 :
1. 在有效行程前1 mm停止。
2. 軸心不得有附著物及損壞。
3. 注意緩衝器固定板之強度。
4. 注意撞擊物至受撞頭的偏心角度不得大於2°。


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ex. 1 沒有附加推進力的物體
(已知條件)
W = 20 kg
V = 1 m / s
C = 1000 / Hr
(計算公式)
E1 = 0.5 x W x V2
E2 = 0
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
We = W
E1 = 0.5 x 20 x 12 = 10 Nm
E2 = 0
E3 = 10 + 0 = 10 Nm / C
E4 = 10 x 1000 = 10000 Nm / Hr
We = 20 kg
可選用 SC1415-1




ex. 2 滾輪驅動物體
(已知條件)
W = 10 kg
V = 1 m / s
C = 600 / Hr
S = 0.01 m
μ = 0.25
(計算公式)
E1 = 0.5 x W x V2
E2 = W x μ x g x S
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
We = 2 x E3 / V2
E1 = 0.5 x 10 x 12 = 5 Nm
E2 = 10 x 0.25 x 9.81 x 0.01 = 0.25 Nm
E3 = 5 + 0.25 = 5.25 Nm / C
E4 = 5.25 x 600 = 3,150 Nm / Hr
We = 2 x 5.25 / 12 = 10.5 kg
可選用 SC1210-2




ex. 3 有附加推進力的物體
(已知條件)
W = 50 kg
V = 1 m / s
F = 1000 N
C = 500 / Hr
S = 0.04 m
(計算公式)
E1 = 0.5 x W x V2
E2 = F x S
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
We = 2 x E3 / V2
E1 = 0.5 x 50 x 12 = 25 Nm
E2 = 1000 x 0.04 = 40 Nm
E3 = 25 + 40 = 65 Nm / C
E4 = 65 x 500 = 32500 Nm / Hr
We = 2 x 65 / 12 = 130 kg
可選用 FC2540




ex. 4 推進力由上往下
(已知條件)
W = 100 kg
V = 1 m / s
F = 1200 N
C = 400 / Hr
S = 0.025 m
(計算公式)
E1 = 0.5 x W x V2
E2 = ( F + W x g ) x s
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
We = 2 x E3 / V2
E1 = 0.5 x 100 x 12 = 50 Nm
E2 = ( 1200 + 100 x 9.81 ) x 0.25= 54.5 Nm
E3 = 50 + 54.5 = 104.5 Nm / C
E4 = 104.5 x 400 = 41800 Nm / Hr
We = 2 x 104.5 / 12 = 209 kg
可選用 FC3625




ex. 5 推進力由下往上
(已知條件)
W = 200 kg
V = 0.5 m / s
F = 3000 N
C = 500 / Hr
S = 0.05 m
(計算公式)
E1 = 0.5 x W x V2
E2 = ( F - W x g ) x s
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
We = 2 x E3 / V2
E1 = 0.5 x 200 x 0.52 = 25 Nm
E2 = ( 3000 - 200 x 9.81 ) x 0.05 = 51.9 Nm
E3 = 25 + 51.9 = 76.9 Nm / C
E4 = 76.9 x 500 = 38450 Nm / Hr
We = 2 x 76.9 / 0.52 = 615.2 kg
可選用 FC3650




ex. 6 馬達趨動物體
(已知條件)
W = 50 kg
V = 1.5 m / s
ST = 2.5
HP = 2 KW
C = 100 / Hr
S = 0.06 m
(計算公式)
E1 = 0.5 x W x V2
E2 = 1000 x HP x ST x S / V
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
We = 2 x E3 / V2
E1 = 0.5 x 50 x 1.52 = 56.25 Nm
E2 = 1000 x 2 x 2.5 x 0.06 / 1.5 = 200 Nm
E3 = 56.25 + 200 = 256.25 Nm / C
E4 = 256.25 x 100 = 25625 Nm / Hr
We = 2 x 256.25 / 1.52 = 227 kg
可選用 SC3660-2




ex. 7 自由落體
(已知條件)
W = 300 kg
h = 0.5 m
C = 300 / Hr
S = 0.08 m
(計算公式)
E1 = W x g x h
E2 = W x g x s
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C

We = 2 x E3 / V2
E1 = 30 x 9.81 x 0.5= 147 Nm
E2 = 30 x 9.81 x 0.08 = 23.5 Nm
E3 = 147 + 23.5 = 170.5 Nm / C
E4 = 170.5 x 300 = 51150 Nm / Hr

We = 2 x 170.5 / 3.12 = 35.5 kg
可選用 SC2580-1




ex. 8 斜面之滑落
(已知條件)
W = 30 kg
L = 1
θ = 30°
S = 0.04
C = 250 / Hr
(計算公式)

E1 = 0.5 x W x V2
E2 = W x S x Sinθ
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
We = 2 x E3 / V2

E1 = 0.5 x 30 x 2.22 = 72.6 Nm
E2 = 30 x 0.04 x 9.81 x 0.5 = 5.9 Nm
E3 = 72.6 + 5.9 = 78.5 Nm / C
E4 = 78.5 x 250 = 19625 Nm / Hr
We = 2 x 78.5 / 2.22 = 32 kg
可選用 SC2540-1




ex. 9 旋轉衝擊力量
(已知條件)
W = 100 kg
V = 1.1 m / s
T = 2000 Nm
S = 0.06 m
RT = 1.25 m
RS = 0.8 m
C = 100 / Hr
(計算公式)
E1 = 0.25 x W x V2
E2 = ( T x S ) / RS
E3 = E1 + E2
E4 = E3 x C
Vs=( VT x RS ) / RT
We = 2 x E3 / Vs2
E1 = 0.25 x 100 x 1.12 = 30.3 Nm
E2 = 2000 x 0.06 / 0.8 = 150 Nm
E3 = 30.3 + 150 = 180.3 Nm / C
E4 = 180.3 x 100 = 18030 Nm / Hr
Vs = 1.1 x 0.8 / 1.25 = 0.7 m / s
We = 2 x 180.3 / 0.72 = 736 kg
可選用 SC3660-3