Принцип функционирования
Работа пневмоцилиндра основывается на подаче сжатого воздуха в полость, где располагается поршень. В полости резко повышается давление, благодаря чему поршень начинает перемещаться, ход ограничен габаритами. Чтобы переместить поршень в изначальное положение, активируется подача воздуха в полость со штоком, тогда как в поршневой полости давление выравнивается и стабилизируется на уровне атмосферного. Для максимально точного распределения давления, его быстрой корректировки, на корпусах предусмотрены распределительные клапаны.
Для обратного хода поршня пневмоцилиндра, впрочем, может использоваться и механическое усилие, создаваемое возвратной пружиной. При вертикальной установке пневмоцилиндра допустима реализация даже наиболее простого возвратного алгоритма, когда поршень просто “падает” на место под собственным весом, воздействием гравитационных сил.
Содержание статьи
[Скрыть]Классификация
Пневмоцилиндры представлены множеством типов, при каталогизации учитываются различные показатели. К примеру, с точки зрения функционального назначения выделяются следующие группы:
-
Фиксирующие. Такие пневмоцилиндры используются в комбинации со стопорными механизмами, клапанами, задвижками, переключателями.
-
Транспортеры. Одна из основных их особенностей – значительная длина хода, благодаря которой удастся на большое расстояние переместить предмет, элемент.
-
Ударные. Для такого пневмоцилиндра характерна малая длина перемещения, однако, максимальная передаваемая энергия. Эта особенность позволяет использовать механизм для штамповки металлов, разрушения горных пород и других материалов, постановки маркировочной печати, пробоя материала, формирования в нем отверстий.
-
Поворотные приводные. Поршень пневмоцилиндра формирует механическое усилие, необходимое для корректного функционирования какого-либо узла или устройства. Благодаря дополнительному компоненту, например, эксцентрику, удается изменить вектор приложения данного усилия, что делает механизм более функциональным и универсальным.
Классифицировать пневмоцилиндры можно и по направлению формируемого усилия:
-
Односторонние. Механическое усилие передается по вектору движения поршня за счет нагнетания сжатого воздуха.
-
Двухсторонние. Поршень движется в двух направлениях, опять же, посредством повышения давления.
Также пневмоцилиндры допускают различную точность позиционирования крайнего положения поршня. Некоторые модели допускают его выдвижение не только на полную длину, но и на промежуточную, значение которой находится между крайними позициями. Это обеспечивает возможность уверенного использования для дистанционного управления различными механизмами, выполнения работ, требующих особой точности.
Конструктивные особенности
Пневмоцилиндры представлены различными конструктивными исполнениями, для расширения функциональных возможностей, повышения общего уровня надежности часто используются вспомогательные элементы, различные технические решения. Наибольшего внимания заслуживают следующие:
-
Проходной шток. Это повышает сопротивляемость пневмоцилиндра боковым нагрузкам, шток гораздо лучше сохраняет стабильность положения благодаря двустороннему креплению.
-
Фаски на цилиндре. Их задача – защита штока от проворачивания в ситуациях, когда инструмент зафиксирован непосредственно на нем. Фаски выполняют функцию механических ограничителей.
-
Овальная гильза. Благодаря такой конфигурации, удается исключить риск проворачивания корпуса пневмоцилиндра, а также обеспечить возможность его монтажа в условиях ограниченного пространства.
-
Тандем-цилиндр. Такие пневмоцилиндры используются в ситуациях, когда увеличение диаметра гильзы недопустимо, однако, нужно добиться передачи максимально возможного механического усилия. Для достижения необходимой производительности работы пара цилиндров устанавливается продольно, при этом шток у них общий, так что конечное усилие возрастает двукратно.
-
Магнитные кольца. Благодаря этим элементам, работа пневмоцилиндра становится максимально точной. Кольца фиксируют положение штока в определенной позиции, позволяют изменять его в соответствии с актуальными задачами, особенностями оборудования.
Преимущества
Для пневмоцилиндра характерно множество преимуществ, в числе которых – надежность, возможность формирования и передачи выраженного механического усилия, невысокая цена. Нельзя забывать и о том, что принцип его действия не сопряжен с подачей электрических сигналов, питания, что исключает риск образования искры. Использовать пневмоцилиндры можно даже на объектах с жесткими требованиями по безопасности, где нужно на 100% исключить риск возгорания, детонации.
Области эксплуатации
Применение пневмоцилиндра максимально вариативно. Трансформация энергии сжатого газа в механическую на 100% соответствует требования промышленных предприятий, с ее помощью можно обеспечить корректное функционирование конвейерных комплексов, различных станков.
Благодаря обилию доступных конструкций пневмоцилиндра, его можно использовать для выполнения целого комплекса задач, от тех, что требуют выраженного физического воздействия на объект, например, для дробления скальной породы, до максимально точных, связанных с управлением рабочими органами сложного оборудования. Наиболее компактные, миниатюрные версии предназначены для применения в робототехнике.
