Как выбрать пневматический цилиндр для вашего применения?

Пневматические приводы играют решающую роль в современных отраслях промышленности, поскольку они обеспечивают линейное движение для различных операций, таких как зажим, выталкивание, удержание и т. д. Однако не все приводы подходят для всех сфер применения. А поскольку на рынке представлено так много типов изделий, выбрать правильный вариант, отвечающий вашим требованиям, стало еще сложнее.

Вот почему наличие глубоких знаний о распространенных типах пневматических цилиндров и умение выбирать тот или иной тип цилиндров имеют решающее значение для эффективности вашего применения. В этой статье мы поговорим о том, какие факторы следует учитывать перед выбором пневмоцилиндра, а также обсудим некоторые ошибки, которых следует избегать при выборе.

Почему важен выбор правильного пневматического цилиндра?

Итак, почему нельзя выбрать любой пневмоцилиндр? Почему нужен конкретный тип для каждого применения? Правильный выбор размера и типа пневмоцилиндра может значительно повысить эффективность процесса и значительно увеличить срок службы привода.

Правильный пневматический цилиндр работает в соответствии с предусмотренными проектными параметрами и обеспечивает максимальную производительность и эффективность вашей системы. Если цилиндр неправильно подобран в соответствии с требованиями нагрузки, он никогда не сможет обеспечить необходимое усилие для конкретной задачи, что приводит к увеличению расхода энергии.

Выбор правильного пневматического цилиндра имеет решающее значение не только для вашей системы, но и для долгосрочной работы цилиндра. Если цилиндр правильно соответствует требованиям нагрузки и скорости вашей системы, он работает в пределах своих проектных параметров. Это сводит к минимуму износ внутренних компонентов.

Короче говоря, выбор правильного цилиндра продлевает срок службы как вашей системы, так и самого цилиндра, а также снижает частоту технического обслуживания и замены в долгосрочной перспективе.

Какой тип цилиндра лучше всего подходит для конкретного применения?

Стандартные цилиндры – Самый универсальный выбор

Стандартные цилиндры являются наиболее часто используемым типом цилиндров в самых разных отраслях промышленности. Они обеспечивают превосходное сочетание тяги, долговечности и длины хода. Они предназначены для выполнения общих задач, таких как толкание, подъем или позиционирование, и часто используются в автоматизированном оборудовании или конвейерных системах. Они предлагают различные варианты крепления, такие как на ножках, фланце или скобе, что обеспечивает большую гибкость при установке.

Стандартные цилиндры обычно имеют различные размеры диаметра и хода поршня, что позволяет им соответствовать различным нагрузкам и скоростям. Например, они широко используются в упаковочных линиях, роботизированных манипуляторах и автоматизированных производственных машинах.

Компактные цилиндры – Для ограниченного пространства

В условиях ограниченного пространства компактные баллоны являются идеальным решением. По сравнению со стандартными моделями эти цилиндры имеют меньшую общую длину, но при этом обеспечивают полный ход поршня. Компактная конструкция позволяет устанавливать их в ограниченном пространстве, например, в корпусах небольших машин или в плотно упакованном оборудовании.

Несмотря на свои небольшие размеры, они сохраняют надежную производительность при таких операциях, как зажим, прессование или выталкивание мелких деталей. Они широко используются при сборке электроники, в системах обработки пищевых продуктов и в полуавтоматическом оборудовании.

Мини-цилиндры – Легкий и быстрый

Мини-цилиндры предназначены для работы в условиях низких нагрузок и высоких скоростей. Благодаря легкой конструкции они идеально подходят для небольших повторяющихся движений, где время цикла имеет решающее значение. Они особенно хорошо подходят для таких отраслей, как маркировка, позиционирование датчиков и настольные производственные системы.

Мини-цилиндры, как правило, легко устанавливаются и заменяются, что позволяет осуществлять гибкую адаптацию в гибких производственных условиях.

2 & 3-х штоковые цилиндры – Повышенная стабильность

Для некоторых задач требуется не только прочность, но и устойчивость к вращению и боковым нагрузкам. Цилиндры с двумя и тремя штоками разработаны специально для этих целей. Их параллельные штоки предотвращают вращение поршня во время выдвижения и втягивания, что делает их идеальными для точного линейного направления.

Этот тип цилиндра обычно используется в оборудовании, требующем синхронизированного движения, таком как системы выравнивания деталей, подъемно-транспортное оборудование или режущие инструменты. Улучшенные направляющие характеристики помогают снизить износ груза и соединенных с ним компонентов.

Выбрать на основе требований заявки

Каждый тип цилиндра имеет свое предназначение. При выборе модели учитывайте следующие факторы::

● Доступное место для установки

● Требуемая длина хода и скорость

● Устойчивость груза и направление движения

● Способ монтажа и простота обслуживания

Подбирая тип цилиндра под условия применения, пользователи могут повысить надежность машины, продлить срок службы оборудования и снизить эксплуатационные расходы.

Факторы, которые следует учитывать при выборе пневматического цилиндра

Не ожидайте, что все пневматические цилиндры будут работать одинаково при любых обстоятельствах; выбирайте наиболее подходящий для вашего случая. Примите во внимание эти факторы, прежде чем сделать свой выбор.

Рабочее давление

Рабочее давление вашего привода играет важную роль в его общей эффективности. Чем больше рабочее давление, тем большую силу оно может оказать на поршень, который затем переместит прикрепленный к нему шток. Отправной точкой является расчет необходимой силы. Обычно это определяется с помощью следующей формулы::

Сила = Давление × Площадь поршня

Если рабочее давление системы составляет 6 бар, а приложение требует усилия 300 Н, то можно рассчитать соответствующий диаметр цилиндра. Превышение размеров цилиндра может привести к ненужному потреблению энергии, тогда как недостаточность размеров может вызвать проблемы с производительностью или остановку двигателя.

Выберите баллон, имеющий необходимое номинальное давление для вашего применения. Превышение этого диапазона давления может привести к ненужным потерям энергии, а выбор привода с более низким номинальным давлением не удовлетворит вашим потребностям в мощности.

Длина хода

Длина хода — это расстояние, которое проходит поршень от полностью втянутого положения до полностью выдвинутого положения. Выбор пневматического цилиндра с правильной длиной хода важен для соответствия требуемому применению. Длина хода определяет расстояние, которое перемещает шток поршня за каждый цикл. Он должен точно соответствовать требованиям к движению в приложении. Например, привод, используемый для перемещения продукции на конвейер, должен выдвигаться ровно настолько, чтобы завершить это движение.—ни больше, ни меньше. Избыточный ход увеличивает потребление пространства и стоимость, а недостаточный ход ухудшает функциональность.

Скорость

Выбранный вами цилиндр должен соответствовать скорости движения, необходимой для вашего применения. Цилиндр одностороннего действия обеспечивает гораздо меньшую скорость хода по сравнению с цилиндром двустороннего действия. Поэтому, если вам требуется более высокая скорость хода, выбирайте привод двойного действия. Не принимая во внимание скорость хода, можно получить либо слишком медленный, либо слишком быстрый привод. 

Требования к нагрузке

Подумайте, какую нагрузку вам необходимо переместить в конкретном случае, и сопоставьте ее с грузоподъемностью цилиндра. При расчете нагрузки учитывайте статическую и динамическую силу трения, а также тип смазки. Если забыть добавить трение, это может привести к неточным измерениям и в конечном итоге к неправильному выбору привода.

Давайте рассмотрим сценарий применения:

● Вес груза: 150 кг

● Тип движения: Горизонтальный толчок по направляющей

● Коэффициент трения: 0,2 (сухой металл по металлу)

● Смазка: Легкое масло (немного снижает трение)

● Желаемое ускорение: Незначительно (установившееся движение)

● Рабочее давление: 6 бар (600 000 Паскалей)

● Коэффициент безопасности: 1.3

Сила, необходимая для перемещения этого груза, будет равна:

F = μ × м × г

Где:

μ = коэффициент трения = 0.2

m = масса = 150 кг

g = ускорение свободного падения = 9,81 м/с²

F = 0.2 × 150 × 9.81 = 294.3 N

Теперь мы можем прибавить 5–10% за несоответствия в движениях. Таким образом, скорректированная сила будет &асимптотически; 320 N

Применить коэффициент безопасности: 320 Н × (коэффициент запаса прочности) 1,3 &асимп.; 416 N

Теперь, пусть’s рассчитать площадь поршня:

Площадь = Сила (Н) / Давление (П)

Площадь поршня = 416/600 000 &асимп.; 0,000693 м² или 693 мм²

Диаметр отверстия будет: A = π × д² / 4 → d = &радик;(4A / π)

d = &радик;(4 × 693 / 3.1416) &асимп; 29.7 мм

Итак, для этого применения вам нужен цилиндр двустороннего действия с Диаметр отверстия 32 мм при номинальном давлении 6 бар. Теперь предположим, что вы игнорируете это противоречие, и в конечном итоге вы можете купить цилиндр диаметром 20 мм , чего будет недостаточно в реальных сценариях 

Условия на рабочем месте

Условия на вашем рабочем месте будут существенно влиять на выбор типа цилиндра. Если пространство ограничено, то ищите компактные цилиндры, но имейте в виду, что они могут иметь меньшую длину хода поршня и меньшую грузоподъемность. Пневматические цилиндры в основном изготавливаются из латуни, стали, конструкционного пластика и других материалов, поэтому убедитесь, что выбранный вами материал совместим с вашими условиями работы.

Варианты монтажа

Пневматические цилиндры доступны в различных вариантах монтажа для удовлетворения различных требований применения. Некоторые из популярных вариантов включают в себя:

● Бесштоковые цилиндры

● Цилиндры с круглым корпусом

● Цилиндры рулевой тяги

Каждый из них предлагает разные функциональные возможности, поэтому выбирайте правильный вариант, исходя из своих потребностей.

Последний совет: не выбирайте только по размеру

Многие пользователи совершают ошибку, выбирая пневматический цилиндр исключительно на основе диаметра цилиндра и хода поршня. Однако скорость работы приложения, частота циклов, качество воздуха и факторы окружающей среды (например, пыль или температура) не менее важны. Всегда сверяйтесь с кривыми производительности цилиндров и рекомендациями по применению, предоставленными производителем.

Ошибки, которых следует избегать при выборе пневматического цилиндра

Вы можете быть опытным инженером и все равно ошибиться в процессе выбора привода для вашего приложения. Вот несколько распространенных ошибок, которых следует избегать в процессе отбора.:

● Забывание учитывать статическое и динамическое трение

● Не принимая во внимание запас прочности

● Неточные измерения длины хода

● Не принимая во внимание имеющееся пространство

Важно не торопиться с процессом выбора. Не торопитесь, рассчитайте скорость, длину хода, учтите трение и запас прочности, прежде чем завершить покупку.

Заключение

Лучший способ выбрать пневматический цилиндр — это знать сферу применения, ограничения по пространству (если таковые имеются) и бюджет, который вы готовы потратить. Выбор может показаться обширным, но это важно для обеспечения безопасности и надежности выбранного вами оборудования. Избегайте распространенных ошибок и помните о важных факторах, которые следует учитывать при выборе наиболее подходящего цилиндра для вашего случая.

Если вы ищете надежную линейку пневматических цилиндров, Titan Automation производитель пневматических цилиндров предлагает широкий спектр промышленных опций, включая стандартные цилиндры , компактные цилиндры , и два стержня & трехштоковые цилиндры для удовлетворения широкого спектра потребностей применения.


FAQ

1. Что такое ход поршня пневматического цилиндра?
Ход пневматического цилиндра — это расстояние, которое поршень проходит внутри корпуса цилиндра от одного крайнего положения до другого.

Это движение позволяет цилиндру выполнять механическую работу.

2. Что такое диаметр отверстия в пневматическом цилиндре?
Диаметр цилиндра — это внутренний диаметр гильзы цилиндра. Это важно при расчете силы цилиндра, так как она напрямую влияет на поршень.’s область.

3. Какую силу может поднять пневматический цилиндр?
Сила, которую может поднять пневматический цилиндр, в первую очередь определяется диаметром его поршня, приложенным к нему давлением и типом цилиндра (одностороннего или двустороннего действия).

Больший диаметр отверстий и более высокое рабочее давление обеспечивают большую подъемную силу. Пневматические цилиндры могут поднимать значительные грузы, но их грузоподъемность ограничена физическими свойствами цилиндра и его компонентов.