Как построить лучший пневматический цилиндр

Роб Шпигель | 17 февраля 2021 г.

Бесштоковый цилиндр представляет собой пневматический компонент, способный перемещать груз по линейному пути с помощью сжатого воздуха. В традиционном пневматическом цилиндре используется стержень, который толкает или вытягивает груз из поршня, но бесштоковый цилиндр перемещает груз вдоль поршня. Это обеспечивает преимущества одинаковой длины хода в меньшем пространстве, отсутствие коробления стержня, о котором нужно беспокоиться при высоких нагрузках или длинных ходах, и обеспечивает одинаковое усилие в обоих направлениях. Бесштоковый цилиндр обычно используется для погрузочно-разгрузочных работ, погрузки, подъема, резки полотна и т. д. На рисунке 1 показан пример бесштокового цилиндра.

Мы обратились к Гэри Розенгрену, техническому директору Tolomatic, чтобы получить инструкции по созданию эффективного пневматического цилиндра.

Связанный: Пневматические ворота BMX в действии

Новости дизайна: Каково назначение цилиндра?

Гэри Розенгрен : Пневматические цилиндры уже давно используются на промышленном рынке. Такие приложения, как подъем, толкание, прессование и уравновешивание, являются обычными случаями использования пневматических цилиндров. В то время как цилиндры штокового типа более распространены, бесштоковые пневматические цилиндры занимают интересную и ценную нишу. Бесштоковые пневматические цилиндры обеспечивают экономию места и, в некоторых случаях, возможность направлять и поддерживать груз. Бесштоковые цилиндры характеризуются тем, что их ход или ход не выходят за пределы общей длины. Поэтому этот тип цилиндра полезен в тех случаях, когда пространство ограничено или где выгодно использовать способность цилиндра выдерживать нагрузку, тем самым устраняя необходимость во встроенных в конструкцию машины системах управления.

По теме: Как промышленные сети и IO-Link формируют пневматику

Уплотнительная лента должна быть способна герметизировать прорезь на бесштоковом цилиндре, но при этом быть достаточно гибкой, чтобы ее можно было пройти через поршень.

ДН: Каков процесс?его проектирования?

Гэри Розенгрен : Проектирование бесштокового пневматического цилиндра начинается с определения варианта использования или возможностей, что затем дает представление о размере, силе, а иногда и грузоподъемности. Сила зависит от диаметра отверстия и эффективной площади. Грузоподъемность зависит от конструкции цилиндра и несущих элементов.

Проектирование бесштокового пневмоцилиндра начинается с концепции эксплуатации. Тремя основными принципами работы являются кабельный тип, тип с магнитной связью и тип с прорезями. Наиболее распространенным из этих трех является щелевой тип. В этой конфигурации инженер рассмотрит, как изготовить цилиндр или трубку цилиндра, как первую часть процесса. В бесштоковом пневматическом цилиндре прорезного типа цилиндр или трубка цилиндра имеет прорезь, проходящую по всей длине цилиндра.

Этот паз в конечном итоге закрывается гибким уплотнительным элементом, таким как полиуретановая или стальная полоса или лента, образующая сосуд под давлением. Эта уплотнительная лента должна быть способна герметизировать прорезь, но при этом быть достаточно гибкой, чтобы ее можно было пройти через поршень. Уплотнительная лента также должна точно взаимодействовать с корпусом цилиндра для обеспечения эффективного уплотнения и долговечности. Большинство бесштоковых пневматических цилиндров этого типа также имеют уплотнительную полосу на внешней поверхности паза, чтобы предотвратить попадание загрязнений из окружающей среды внутрь цилиндра, что потенциально ускоряет износ и вызывает чрезмерную утечку.

Точка крепления заказчика крепится непосредственно к поршню цилиндра через кронштейн к траверсе, проходящей через паз в цилиндре цилиндра. Поскольку распространенным методом формирования цилиндра цилиндра является экструзия алюминия, инженер должен иметь хорошее практическое представление о процессе экструзии и его возможностях. Поверхностная обработка и поверхностные покрытия будут влиять на производительность и долговечность цилиндра, поэтому их необходимо проектировать и определять соответствующим образом.