Профессиональное руководство по пневматическим цилиндрам: быстро и надежно

Что такое пневматический цилиндр?

Пневматические цилиндры (или воздушные цилиндры) преобразуют энергию в виде сжатого воздуха в приводную силу для активации фиксированных механизмов в современных автоматизированных машинах. Они играют важную роль в качестве исполнительного механизма в оборудовании, приводя и регулируя механизм или машину, например, подъем нагрузки или открытие клапана. Аналогично гидравлическому цилиндру, пневматический цилиндр — это применение гидросиловой установки, которая использует насос, управляемый клапанами, для преобразования энергии от рабочей жидкости, затем сжатого воздуха в системе в механическую энергию, транспортируемую к движущимся компонентам.

Принцип работы заключается в перемещении поршня в нужном направлении в корпусе цилиндра. Затем поршневой стержень, соединенный с поршневым диском, передаст силу для активации операций либо вращательного, либо линейного движений. Самое очевидное различие между двумя активирующими системами — среда.

Преимущества

Использование воздуха и газа в качестве среды в актуаторной системе делает пневматические цилиндры преимущественными для применений, требующих чистой среды, такой как пищеперерабатывающая промышленность, где утечка жидкостей цилиндра может капать и загрязнять материалы, компоненты и корпус оборудования.

Помимо чистых операций, пневматические цилиндры также тихие и безопасные, устраняя необходимость критически хранить жидкости и поэтому занимая меньше места. Активация механизмов в машинах без загрязнения и более простая конфигурация, а также обслуживание делают воздушный цилиндр все более популярным решением. Он также подходит для критических промышленных производственных применений.

Конструкция

Основные компоненты включают цилиндровый поршень, насос, два порта, поршневой стержень и корпус цилиндра, которые обычно изготавливаются из нержавеющей стали. Порты относятся к порту вытягивания и порту втягивания в двухдействующем цилиндре. Больше деталей о различных типах, включая двухдействующий тип, пневматического цилиндра будет обсуждаться позже.

Основной принцип работы — заставлять поршень (прикрепленный к поршневому стержню) двигаться назад и вперед на основе разницы давлений между двумя рабочими камерами. Поршень затем протянет воздух обратно в хранилище. Мотор системы — насос, который обеспечивает регулируемые потоки жидкости к деталям для привода цилиндрового поршня и поршневого стержня. Электрические насосы, ручные насосы и гидравлические воздушные насосы — распространенные насосы, используемые в этих актуаторах. Ниже представлено введение отдельных компонентов:

Корпус

Стальное тело цилиндра герметизировано с одним концом, называемым головкой цилиндра, из которого выходит стержень, и другим концом, известным как крышка. Корпус цилиндра в основном изготавливается из шлифованных труб, производимых из труб CDS и DOM. Обычно эти корпуса пневматических цилиндров имеют гладкие внутренние поверхности и также жесткие допуски.

Поршень

Цилиндровый поршень разделяет камеры давления внутри закрытой конструкции. Две камеры известны как нижняя камера и камера со стороны стержня. Поршни, содержащиеся в корпусах, в основном производятся с канавками для установки уплотнений и подшипника. Разница давлений сжатого воздуха между камерами может привести к расширению или втягиванию, перемещая порты.

Поршневой стержень

Поршневой стержень — еще один важный компонент, который является важным соединением системы цилиндра и движущихся частей оборудования. Точно изготовленный для использования как надежное и долговечное уплотнение, поршневой стержень должен предотвращать любую утечку из системы. Компонент обычно соединен с цилиндровым поршнем, выходящим из конца стержня. В конструкции двухдействующего типа воздушного цилиндра стержень выступает наружу с двух сторон в противоположных направлениях, которые являются двумя сторонами цилиндрового поршня.

Типы

Пневматические цилиндры можно разделить на однодействующую форму и двухдействующую форму. Как следует из названия, однодействующие цилиндры используют только один порт для закачки рабочего воздуха в цилиндр, перемещая поршень в требуемое положение. Однодействующие цилиндры в основном используют внутренние пружины или только гравитацию для возвращения компонента в исходное положение. Однодействующий тип подходит только для применений, которым нужен только один рабочий направление, например, подъем вверх или нажатие вниз.

Двухдействующие типы имеют два порта на каждом конце, которые относятся к порту вытягивания и порту втягивания. Два порта, позволяющие газу входить для прямого и обратного хода, могут направлять положение поршня после подачи высокого давления в систему от насоса. Хотя двухдействующий тип очевидно потребляет больше энергии для работы, он более популярен в настоящее время, так как пневматические цилиндры могут перемещать нагрузки в двух направлениях, в отличие от однодействующего типа.