Пневматические цилиндры
Пневматические цилиндры
Энергетическая часть пневматической системы имеет два главных компонента — управляющий распределитель (т.н. усилитель мощности) и исполнительное устройство. Группу исполнительных устройств составляют приводы, которые осуществляют поступательное или вращательное движения выходного механизма.
Исполнительные устройства подразделяются на две группы.
В группу поступательного движения входят цилиндры:
- одностороннего действия
- двустороннего действия
В группу вращательного действия входят:
- пневмомоторы
- поворотные приводы
Основное назначение пневмоцилиндров – преобразование потенциальной энергии, которую имеет воздух под давлением, в механическое поступательное или вращательное движение.
Существует несколько видов пневмоцилиндров:
- Цилиндры 1-стороннего действия
- Цилиндры 2-х стороннего действия:
- с проходным штоком
- с простым нерегулируемым демпфированием
- с простым регулируемым демпфированием
- с 2-х сторонним регулируемым демпфированием
- Цилиндры бесштоковые с магнитной муфтой
Поворотные цилиндры могут быть с нерегулируемым или регулируемым углом поворота. Кроме этого, зависимости от скорости вращения или нагрузки они также могут иметь и демпфирование.
Принципы работы пневмоцилиндров:
Поршневые пневмоцилиндры преобразуют энергию, которую имеет воздух под давлением, в механическое возвратно-поступательное движение поршня. Когда воздух под давлением поступает в одну из полостей цилиндра, а другая полость имеет выход в атмосферу, тогда поршень совместно со штоком начинает перемещаться. В одном направлении движения штока получаем усилие тяги, а в обратном – толкающее усилие.
Пневмоцилиндры можно разделить по способу их работы на цилиндры 1-стороннего действия и цилиндры 2-х стороннего действия, с 1-сторонним или 2-х сторонним (проходным) штоком. Эти цилиндры бывают мембранного и поршневого типа.
В пневмоцилиндрах 1-стороннего действия поршень под влиянием давления сжатого воздуха может перемещаться лишь в одну сторону, т.к. воздух поступает всегда с одной стороны поршня. Возвратная пружина служит для перемещения поршня в начальное положение. Поршень также может возвращаться обратно с помощью иных внешних сил. Воздух, поступивший в пневмоцилиндр, сбрасывается в атмосферу. Здесь усилие, которое развивается при прямом ходе цилиндра при действии на него сжатого воздуха, снижается возвратной пружиной, а усилие, возникающее при возвращении поршня обратно, зависит от степени сжатия пружины и ее жесткости. Обратный ход в этих пневмоцилиндрах как рабочий не используется.
Перемещение штока в пневмоцилиндрах 2-х стороннего действия происходит под влиянием давления воздуха в различных направлениях (прямом и обратном). Для этих цилиндров рабочими являются оба хода (прямой и обратный), хотя усилие, развиваемое цилиндром двустороннего действия при осуществлении обратного хода, меньше усилия, возникающего при прямом ходе.
Все пневмоцилиндры отличаются низкой стоимостью, простой и прочной конструкцией, легкостью монтажа. Диапазон основных параметров пневмоцилиндров очень широк. Например, диаметр поршня цилиндра – 6-320 мм, поршневой ход – 1-2000 мм, развиваемое поршнем усилие – 2-50000 Н, скорость перемещения поршня – 0,02-1,5 м/с. Диаметры пневмоцилиндров находятся в диапазоне от 12 до 200 мм. Поршневые пневмоцилиндры 2-х стороннего действия могут также иметь в конечных положениях регулируемое демпфирование.