工作機械の垂直軸のバランサ方法

エア方式のバランスシリンダ使用で、レギュレターを使用する場合は、
通常のエア３点セットで使用するレギュレターより、リリーフ特性の
よい（リリーフ特性をよくした）物を使用します。
通常のエア３点セットでの使用は、２次圧力が低下するだけで、その
供給時に反動で２次圧力が一時上昇するだけで、リリーフ特性の考慮
はあまりしていない構造となっています。
しかし、バランスシリンダ使用時には、２次圧力が急上昇して、レギュ
レターのリリーフ機能が追いつかず、２次圧力が上昇したままになり
易く、リリーフ特性のよい物（タイプ）を選択します。
油圧方式も、前述と同様で、リリーフ特性の良い機器を選択するか、
機器の組み合わせで構成するかをして下さい。
エア方式と異なり、リターンはタンクに回収しないといけないし、
圧力損失もエア方式より大きいので、油圧機器の商社や代理店に
相談して機器選定して下さい。
直接のアドバイスでなく、御免なさい。

実際に設計・調整したことはないのですが、机上の考えを書かせていただきます。


【バウンドの原因について】
作動油の慣性力によって発生したサージ圧が一番あやしいです。条件によっては１０ＭＰａを超えます。（サージ圧のこの値は経験があります。）
つまり、バランスシリンダのピストンが急停止した際に作動油が衝突してサージ圧が発生し、バウンドさせていると思われます。
もしこれが原因とすれば、ピストンの動作速度が大きな要因なので、配管径を変えても意味がないことになります。（シリンダ内の流速はかわらないので）

対策案⇒
バランシング弁～シリンダまでの間でサージ圧が発生したら、その圧を逃がすようにしたいです。バランシング弁のＯＵＴ側→ＩＮ側へ油が流れる圧の閾値を調整するか、リリーフ弁を追加できないでしょうか？
もしくは、停止減速度を犠牲にするか…

参考：
下記リンクにサージ圧の計算サイトの一つを貼っておきます。
（計算式は他にも見たことがあるので、一例とお考えください）


【エアバランスについて】
入手性のいいエアシリンダおよびブースターは（駆動）圧がせいぜい１ＭＰａだと思いますので、チューブ径を１．７倍に上げないといけなくなります。
ですから、場所の問題がでてくると思います。それ以上の圧にするとなると、油と違いピストンでのもれ量も大きくなるので、特殊なシールになると思います。
バウンドはサージ圧が小さくなるので良くなると思いますが、追従性が悪くなり、駆動系の負担が増す心配もあります。
あと、ひょっとしたら高圧容器に該当するかもしれません。（すいません、適用される範囲は存じておりません）

以上より、僕の意見としてはエアはあまりお勧めしません。
代替案がなくて申し訳ありませんが。


以上です。

あれからもう少し考えたのですが、リリーフ弁などを追加しても効果はなさそうですね…

というのは、最初にサージ圧が発生するのはピストンのあたりで、それが伝播して配管の圧が高くなると考えられるからです。

つまり、配管にリリーフ弁などをつけても圧が逃げるのはピストンが動いてからだと思われ、後の祭りになってしまうと推測します。

ピストンにリリーフ機能を付けれればいいのですが…