Hur väljer man en pneumatisk cylinder för sin tillämpning?1755662114575797

Pneumatiska ställdon är avgörande i moderna industrier eftersom de ger linjär rörelse för olika operationer som klämning, utstötning, fasthållning etc. Emellertid är inte alla ställdon lämpliga för alla tillämpningar. Och med så många typer tillgängliga på marknaden har det blivit ännu svårare att välja rätt för dina applikationskrav.

Därför är det avgörande för din applikations effektivitet att ha rätt kunskap om vanliga pneumatiska cylindertyper och veta när man ska välja vilken. I den här artikeln kommer vi att prata om vilka faktorer man bör tänka på innan man väljer en pneumatisk cylinder och diskutera några misstag man bör undvika i urvalsprocessen.

Varför är det viktigt att välja rätt pneumatisk cylinder?

Så varför kan man inte välja vilken pneumatisk cylinder som helst? Varför behöver man en specifik typ för varje applikation? Rätt storlek och typ av pneumatisk cylinder kan avsevärt öka processeffektiviteten och öka ställdonets livslängd.

Rätt pneumatisk cylinder arbetar inom sina avsedda konstruktionsparametrar och maximerar systemets prestanda och effektivitet. Om cylindern inte är korrekt anpassad till belastningskraven kan den aldrig leverera den kraft som behövs för applikationen, vilket ökar energiförbrukningen.

Att välja rätt pneumatisk cylinder är inte bara avgörande för ditt system, utan det är också viktigt för cylinderns långsiktiga funktionalitet. Om cylindern är korrekt anpassad till systemets belastnings- och hastighetskrav, fungerar den inom sina konstruktionsparametrar. Detta minimerar slitage på interna komponenter.

Kort sagt, att välja rätt cylinder förlänger livslängden på både ditt system och själva cylindern och minskar frekvensen av underhåll och utbyte på lång sikt.

Vilken typ av cylinder är bäst för en specifik tillämpning?

Standardcylindrar – Det mest mångsidiga valet

Standardcylindrar är den vanligaste typen av cylinder inom en mängd olika branscher. De erbjuder en utmärkt kombination av dragkraft, hållbarhet och slaglängd. De är utformade för allmänna tillämpningar som att trycka, lyfta eller positionera och används ofta i automatiserad utrustning eller transportsystem. De erbjuder en mängd olika monteringsalternativ, såsom fot, fläns eller gaffel, vilket ger stor flexibilitet vid installation.

Standardcylindrar finns vanligtvis i en mängd olika borrnings- och slaglängder för att tillgodose varierande belastnings- och hastighetskrav. Till exempel används de ofta i förpackningslinjer, robotarmar och automatiserade produktionsmaskiner.

Kompakta cylindrar – För trånga utrymmen

När utrymmet är begränsat är kompakta cylindrar en idealisk lösning. Jämfört med standardmodeller erbjuder dessa cylindrar en kortare totallängd samtidigt som de fortfarande ger full slaglängd. Deras kompakta design gör att de kan installeras i trånga utrymmen, såsom små maskinhus eller tätt packade maskiner.

Trots sin lilla storlek bibehåller de tillförlitliga prestanda vid operationer som fastspänning, pressning eller utmatning av små delar. De används ofta inom elektronikmontering, livsmedelshanteringssystem och halvautomatiska verktyg.

Minicylindrar – Lätt och snabb

Minicylindrar är konstruerade för applikationer med låg belastning och hög hastighet. Deras lätta konstruktion gör dem idealiska för små, repetitiva rörelser där cykeltiden är avgörande. De är särskilt väl lämpade för industrier som märkning, sensorpositionering och skrivbordstillverkningssystem.

Minicylindrar är generellt sett enkla att installera och byta ut, vilket möjliggör smidiga justeringar i flexibla tillverkningsmiljöer.

2 & 3-stångscylindrar – Förbättrad stabilitet

Vissa uppgifter kräver inte bara styrka utan även motståndskraft mot rotation och sidolaster. Tvilling- och trippelstångscylindrar är specifikt utformade för dessa tillämpningar. Deras parallella stänger förhindrar kolvrotation under ut- och indragning, vilket gör dem idealiska för exakt linjär styrning.

Denna typ av cylinder används vanligtvis i utrustning som kräver synkroniserad rörelse, såsom detaljjusteringssystem, pick-and-place-utrustning eller skärverktyg. Förbättrade styrfunktioner bidrar till att minska slitaget på lasten och anslutna komponenter.

Välj baserat på applikationskrav

Varje typ av cylinder tjänar ett annat syfte. När du väljer en modell, tänk på följande faktorer:

● Tillgängligt installationsutrymme

● Erforderlig slaglängd och hastighet

● Laststabilitet och rörelseriktning

● Monteringsmetod och enkelt underhåll

Genom att matcha cylindertypen till tillämpningen kan användarna förbättra maskinens tillförlitlighet, förlänga utrustningens livslängd och minska driftskostnaderna.

Faktorer att beakta när man väljer en pneumatisk cylinder

Förvänta dig inte att alla pneumatiska cylindrar ska fungera likadant under alla omständigheter; välj den som passar bäst för din tillämpning. Tänk på dessa faktorer innan du gör ditt val.

Driftstryck

Driftstrycket för ditt ställdon spelar en viktig roll för dess totala effektivitet. Ju högre driftstrycket är, desto högre kraft kan den utöva på kolven, vilket sedan kommer att förflytta stången som är fäst vid den. Utgångspunkten är att beräkna den erforderliga kraften. Detta bestäms vanligtvis med hjälp av följande formel:

Kraft = Tryck × Kolvområde

Om systemets driftstryck är 6 bar och applikationen kräver en kraft på 300 N, kan lämplig cylinderdiameter beräknas i enlighet därmed. Överdimensionering av cylindern kan resultera i onödig energiförbrukning, medan underdimensionering kan orsaka prestandaproblem eller dödläge.

Välj en cylinder som har rätt tryckklassning för din tillämpning. Att gå över detta tryckområde kan resultera i onödiga energiförluster, och att välja ett ställdon med lägre tryckklassning kommer inte att uppfylla dina effektbehov.

Slaglängd

Slaglängden är den sträcka som kolven tillryggalägger från sitt helt indragna läge till sitt helt utsträckta läge. Att välja den pneumatiska cylindern med rätt slaglängd är viktigt för att matcha den erforderliga applikationen. 

En kortare slaglängd än ditt krav skulle innebära att cylindern inte kommer att kunna ge det erforderliga rörelseomfånget. Å andra sidan skulle en större slaglängd överskrida ditt rörelseomfång.

Hastighet

Cylindern du väljer bör matcha den rörelsehastighet du behöver för din tillämpning. En enkelverkande cylinder ger en mycket långsammare slaghastighet jämfört med en dubbelverkande cylinder. Så om din applikation behöver en snabbare slaghastighet, välj då ett dubbelverkande ställdon. Att inte ta hänsyn till slaghastigheten skulle resultera i antingen ett för långsamt eller för snabbt ställdon 

Lastkrav

Tänk på hur mycket last du behöver flytta i en applikation och matcha detta med cylinderns lastkapacitet. Ta hänsyn till statisk och dynamisk fiktion, samt smörjtyp, i dina lastberäkningar. Att glömma att lägga till friktion kan leda till felaktiga mätningar och så småningom felaktigt val av ställdon.

Låt oss betrakta ett applikationsscenario:

● Lastvikt: 150 kg

● Rörelsetyp: Horisontellt tryck på en styrskena

● Friktionskoefficient: 0,2 (torr metall-mot-metall)

● Smörjning: Lätt olja (minskar friktionen något)

● Önskad acceleration: Försumbar (stationär rörelse)

● Driftstryck: 6 bar (600 000 Pascal)

● Säkerhetsfaktor: 1.3

Den kraft som krävs för att flytta denna last kommer att vara:

F = μ × m × g

Där:

μ = friktionskoefficient = 0.2

m = massa = 150 kg

g = gravitationsacceleration = 9,81 m/s²

F = 0.2 × 150 × 9.81 = 294.3 N

Nu kan vi lägga till 5–10 % för inkonsekvenser i rörelserna. Så den justerade kraften kommer att vara & asymp; 320 N

Tillämpa säkerhetsfaktor: 320 N × (säkerhetsfaktor) 1,3 ≈ 416 N

Nu, låt oss’s beräkna kolvens area:

Area = Kraft (N) / Tryck (P)

Kolvyta = 416 / 600 000 ≈ 0,000693 m² eller 693 mm²

Borrdiametern blir: A = π × d² / 4 → d = &radik;(4A / π)

d = &radik;(4 × 693 / 3,1416) &asymptomen; 29.7 mm

Så, för den här tillämpningen behöver du en dubbelverkande cylinder med 32 mm borrdiameter vid 6 bar tryckklassning. Anta att du bortser från friktionen här, så kanske du köper en 20 mm cylinderdiameter , vilket inte kommer att vara tillräckligt under verkliga scenarier 

Arbetsplatsförhållanden

Din arbetsplats skick kommer i hög grad att påverka vilken typ av cylinder du väljer. Om det finns utrymmesbrist, leta efter kompakta cylindrar, men tänk på att de kan ha kortare slaglängd och lägre lasthanteringskapacitet.

Pneumatiska cylindrar är oftast tillverkade av mässing, stål, konstruerad plast eller andra material, så se till att materialet du väljer är kompatibelt med dina arbetsförhållanden.

Monteringsalternativ

Pneumatiska cylindrar finns i olika monteringsalternativ för att passa olika applikationskrav. Några av de populära alternativen inkluderar:

● Kolvstångslösa cylindrar

● Runda cylindrar

● Dragstångscylindrar

Var och en av dessa erbjuder olika funktioner, så välj rätt baserat på dina behov.

Sista tipset: Välj inte bara baserat på storlek

Många användare gör misstaget att välja en pneumatisk cylinder enbart baserat på borrning och slaglängd. Applikationens hastighet, cykelfrekvens, luftkvalitet och miljöfaktorer (såsom damm eller temperatur) är dock lika viktiga. Se alltid tillverkarens cylinderprestandakurvor och tillämpningsriktlinjer.

Misstag att undvika vid val av pneumatisk cylinder

Du kan vara en erfaren ingenjör och ändå krångla med valet av ställdon för din applikation. Här är några vanliga misstag att undvika i urvalsprocessen:

● Glömde att ta hänsyn till statisk och dynamisk friktion

● Tar inte hänsyn till säkerhetsmarginaler

● Felaktiga slaglängdsmätningar

● Tar inte hänsyn till tillgängligt utrymme

Det är viktigt att inte hasta in i urvalsprocessen. Ta god tid på dig, beräkna hastighet, slaglängd, ta hänsyn till friktion och säkerhetsmarginaler innan du slutför ditt köp.

Slutsats

Det bästa sättet att välja en pneumatisk cylinder är att känna till din tillämpning, utrymmesbegränsningar (om några) och den budget du är villig att spendera. Urvalet kan verka omfattande, men detta är viktigt för att säkerställa säkerheten och tillförlitligheten hos den utrustning du väljer. Undvik vanliga misstag och kom ihåg de viktiga faktorerna att beakta för att välja den lämpligaste cylindern för din tillämpning.

Om du letar efter en pålitlig serie pneumatiska cylindrar, Titan Automation tillverkare av pneumatiska cylindrar erbjuder ett omfattande utbud av industriella alternativ, inklusive standardcylindrar , kompakta cylindrar och två stavar & trestångscylindrar för att möta ett brett spektrum av applikationsbehov.


FAQ

1. Vad är ett slag i en pneumatisk cylinder?
Slaglängden för en pneumatisk cylinder är den sträcka kolven färdas inuti cylinderröret från ett extremt läge till ett annat.

Denna rörelse är det som gör att cylindern kan utföra mekaniskt arbete.

2. Vad är borrningen i en pneumatisk cylinder?
Borrningen är cylinderrörets innerdiameter. Det är viktigt för att beräkna cylinderns kraft, eftersom den direkt påverkar kolven.’s område.

3. Hur mycket kraft kan en pneumatisk cylinder lyfta?
Den kraft som en pneumatisk cylinder kan lyfta bestäms främst av dess kolvdiameter, det tryck som appliceras på den och cylindertypen (enkelverkande eller dubbelverkande).

Större borrstorlekar och högre arbetstryck resulterar i större lyftkraft. Pneumatiska cylindrar kan lyfta betydande laster, men deras kraftkapacitet begränsas av cylinderns och dess komponenters fysikaliska egenskaper.