Как выбрать пневматический цилиндр

Для преобразования энергии сжатого воздуха в линейное механическое перемещение используются пневмоцилиндры. В основном поршневые пневмоцилиндры предназначаются для преобразования сжатого воздуха в движение штока поршня. Принцип работы пневмоцилиндра такой: сжатый воздух подается в одну из полостей цилиндр, а поршень вместе со штоком перемещается и создает толкающее усилие. Кстати на ресурсе http://www.ru.all.biz/ можно выбрать пневмоцилиндры для своих нужд.

Все пневмоцилиндры можно разделить на цилиндры одностороннего или двухстороннего действия. В цилиндрах одностороннего действия поршень движется под силой сжатого воздуха только в ту сторону, в которую подается воздух. Возврат поршня производится за счет силового действия возвратной пружины или действиями инерции. При всем этом воздух, который подается в пневмоцилиндр, должен обязательно сбрасываться в атмосферу. В этих цилиндрах пружина должна снижать усилие прямого хода, которое развивается цилиндром под действием сжатого воздуха.

В цилиндрах, которые работают по принципу двухстороннего действия, шток движеться под действием сжатого воздуха, во всех заданных направлениях. Для цилиндров такого типа прямой и обратный ход, являются рабочими. Стоит отметить что усилие, которое развивает пневмоцилиндр в обратном ходе существенно ниже усилия, развиваемого им при прямом ходе.

Использование механизмов и систем, которые работают на пневмоцилиндрах, очень широко. Если очень четко определиться с целью, то можно подобрать пневмоцилиндр любой формы и конструкции. Также стоить отметить то, что при выборе оптимальных, по размерам и форме пневмоцилиндров с увеличенным рабочим ходом поршня, необходимо учитывать сопротивление штока.

При необходимости можно смонтировать и установить систему из некоторого числа пневматических цилиндров, имеющие разную длину хода поршня. В том случае, когда места под установку пневмоцилиндра не хватает, а его диаметр не позволяет получить нужное усилие. Такая проблема решается последовательной установкой двух и более цилиндров, которые будут создавать усилие и работать на один шток. В таком случае давление будет пропорционально увеличиваться, и зависеть от числа работающих цилиндров в системе.

Видео:Обзор И Сборка Пневмооборудования Для Станков.Скачать

Как правильно подбирать компоненты пневмосистем

При разработке новой пневмосистемы, часто возникает задача правильного подбора необходимых пневмоэлементов, которые бы обеспечивали оптимальную работу всей пневмосистемы.

Пример расчета:

Задача: необходимо за 5 секунд переместить заготовку весом 200 кг на 1 метр. Подберите необходимые пневмоэлементы.

1. Для упрощения расчетов принимаем рабочее давление всей пневмосистемы равной 6 бар.
2. Используя таблицу 1, по необходимому усилию при давлении 6 бар выбираем диаметр поршня пневмоцилиндра. Причем необходимо учитывать потери на трение и другое, соответственно практическое усилие на 10% меньше теоретической величины указанной в таблице 1.
   200кг х 9,8 = 1960 Н, учитываем потери: 1960Н + 10%= 2156 Н.
   Получается, что нам необходим пневмоцилиндр с диаметром поршня 80 мм.

Таблица 1. Теоретическое значение усилий на штоке пневмоцилиндров при выдвижении

Для пневмоцилиндра с диаметром поршня 80 мм и скорости 0,2 м/сек получаем необходимый расход равный 350 нл/мин.
Таблица 2. Расход сжатого воздуха в зависимости от диаметра поршня пневмоцилиндра и скорости его движения По таблице 3 выбираем сечение трубки. Необходима трубка сечением 6х4 мм
Таблица 3. Максимальное значение расход сжатого воздуха для разных сечений полимерных трубок

Читайте также: Если тормозной цилиндр пропускает

Комментарии к выбору:

Так как распределитель обеспечивает расход 620 нл/мин, а нам для работы необходим расход 350 нл/мин, на пневмоцилиндр устанавливаем дроссели, которые позволят получить необходимую скорость штока пневмоцилиндра.

Видео:Мини цилиндры пневматические RexrothСкачать

Как выбрать пневмоцилиндр?

При выборе пневмоцилиндра необходимо определиться с усилием, которое должен развивать на конце штока. Есть два способа определения усилия расчётный метод и табличный. Усилие пневмоцилиндра зависит от площади поршня, рабочего давления сжатого воздуха и сил трения. Теоретическое усилие на штоке F равно произведению площади поршня S на рабочее давление p. F=S p

При прямом ходе (выдвижению) усилие на штоке определяется по формуле:

а при обратном ходе (втягивании):

где h — коэффициент нагрузки (h=0,7 при постоянной нагрузке, при знакопеременной динамической нагрузке, h=1 при работе с горизонтально перемещаемой нагрузкой с трением)

Для пневмоцилиндра одностороннего действия (с пружинным возвратом) усилие на штоке определяется только при прямом ходе:

где Fs — усилие пружины в конце хода.

Используя расчётный метод, можно решить обратную задачу и при заданной нагрузке на штоке из приведённых формул определить диаметр пневмоцилиндра.

Часто при определении размеров пневмоцилиндров используется табличный метод. Он проще, но даёт приблизительные значения.

После выбора оптимального диаметра пневмоцилиндра необходимо определиться с конструктивным исполнением. Различные варианты имеют свои плюсы и минусы, например, компактные пневмоцилиндры хорошо применять при небольших значениях хода, а вот при достаточно больших значениях хода нужно использовать цилиндры стандартного ряда. Стандартные цилиндры лучше переносят радиальные нагрузки, но даже для них необходимо проводить расчёт.

Видео:Смотреть видеообзор пневмоцилиндров Camozzi. Серия 63Скачать

Как подобрать пневмоцилиндр — силовые характеристики в зависимости от диаметра и давления воздуха

В данной статье приводиться пример подбора силовой мощности пневмоцилиндра в зависимости от его диаметра и давления воздуха в подающей магистрали. Таблица взята из каталога Camozzi и применима для аналогичных цилиндров других производителей

Подбор правильного цилиндра, соответствующего приложенным к нему усилий, ускорений и радиальных нагрузок-это залог долгосрочной его работы!

Попробуем разобраться как на основании данных в таблице подобрать нужный нам диаметр

Просим обратить внимание что усилия прилагаемые к штоку цилиндра ни в коем случае не должны приводить к радиальным нагрузкам на шток, так как это ведет к преждевременному выходу из строя пневмоцилиндра.(Для компенсации сил, вызывающих радиальные нагрузки используются специальные направляющие для штока, о которых подробно мы поговорим позже )

Читайте также: Крафт задние тормозные цилиндры

Как мы видим, здесь приведены две таблицы, одна из которых указывает усилия при прямом рабочем ходе(выдвижении), вторая при обратном(втягивании)

Силы эти не равны в силу конструктивной особенности цилиндра: площадь поршня в бесштоковой полости больше чем в штоковой на величину площади самого штока

К примеру нам необходимо рассчитать, усилие создаваемое пневмоцилиндром с диаметром поршня 63 мм при давлении 6 бар (0.6 MPA) при выдвижении:

В горизонтальной строке выделенной жирным шрифтом находим значение 6 бар, в вертикальной диаметр 63мм, на их пересечении и находится искомый результат, в данном случае это 1650 Ньютонов, разделим на 10 чтобы перевести в килограммы, получается 165 кг-это масса которую способен поднять наш цилиндр при выдвижении.

При втягивании усилие находится аналогичным способом, в данном случае получим 148 кг, как и говорилось выше-это меньше чем при выдвижении

Технические специалисты компании ГазАвтономСервис профессионально и оперативно подберут необходимый Вам пневмоцилиндр, сделают качественный просчет по нагрузкам и дополнительному оборудованию- пневмораспределителям и соленоидам с необходимым напряжениям, пневмодросселям для регулировки скорости хода цилиндра, креплениям для цилиндра, системам подвода воздуха- пневмотрубкам и пневмофитингам

Дадут рекомендации по блокам подготовки воздуха- фильтрам регуляторам, маслораспылителям, клапанам безопасности и редукторам.

Видео:Самодельный пневмо цилиндр, тест и сравнениеСкачать

Как рассчитать усилие пневмоцилиндра

При выборе цилиндров чаще всего используются расчетный или табличный методы. Расчетный метод начинают с определения усилия, развиваемого на штоке. Это усилие зависит от диаметра поршня, рабочего давления или сил трения. При определении теоретического усилия рассматривают осевое усилие на неподвижном штоке, а силами трения пренебрегают. Теоретическое усилие на штоке F равно произведению площади S поршня и рабочего давления p: F = Sp

Для цилиндра двустороннего действия усилие определяется по формулам:
при прямом ходе штока (выдвижении) — F_D = h (π/4) D²p ,
а при обратном ходе (втягивании) — F_R = h (π/4) (D² – d²) p ,
где h — коэффициент нагрузки при работе с горизонтально перемещаемой нагрузкой с трением (h=0,7 при постоянной нагрузке, h=1 при знакопеременной динамической нагрузке), D — диаметр поршня, d — диаметр штока, p — рабочее давление.

Для цилиндра одностороннего действия (с пружинным возвратом) усилие на штоке определяют только при прямом ходе.

F_D = h (π/4) D²p – F_S , где F_S — усилие пружины в конце хода.

Используя расчетный метод, можно решить обратную задачу и при заданной нагрузке на штоке из приведенных формул определить диаметр цилиндра. Часто при определении размеров цилиндров используется табличный метод. Ниже приведена таблица для определения теоретической силы для цилиндров двустороннего и одностороннего действия.

Теоретическое усилие цилиндров двустороннего действия, H

Видео:Регулировка скорости движения пневмоцилиндра. Пневмотиски смыкания пресс-формы ТПАСкачать

Выбор пневмоцилиндра

При выборе цилиндров чаще всего используются расчётный или табличный методы. Расчётный метод начинают с определения усилия, развиваемого на штоке. Это усилие зависит от диаметра поршня, рабочего давления или сил трения. При определении теоретического усилия рассматривают осевое усилие на неподвижном штоке, а силами трения пренебрегают. Теоретическое усилие на штоке F равно произведению площади S поршня и рабочего давления p:

Читайте также: Цилиндр тормозной задний duster 4×2

Для цилиндра двустороннего действия усилие на штоке определяется по формулам при прямом ходе штока (выдвижении)

а при обратном ходе (втягивании)

где h – коэффициент нагрузки (h=0.7 при постоянной нагрузке, при знакопеременной динамической нагрузке, h=1 при работе с горизонтально перемещаемой нагрузке с трением), D – диаметр поршня, d – диаметр штока, p – рабочее давление.
Для цилиндра одностороннего действия (с пружинным возвратом) усилие штока на штоке только при прямом ходе

где F_S – усилие пружины в конце хода.
Используя расчётный метод, можно решить обратную задачу и при заданной нагрузке на штоке из приведённых формул определить диаметр цилиндра.
Часто при определении размеров цилиндров используется табличный метод. Ниже приведены таблицы для определения теоретической силы для пневмоцилиндров двустороннего и одностороннего действия.

Видео:Пневмоцилиндр. Конструкция и принцип работы пневматического цилиндраСкачать

Как правильно выбрать пневмоцилиндр?

Конструкция и параметры пневмосистем нередко выбираются по опыту, специфике оборудования. Для того, чтобы мощности были высокими, инженеры подбирают завышенные параметры пневматических цилиндров, что влечет повышенные размеры распределителя, дабы обеспечить нужное количество воздуха. Купить пневматический цилиндр от производителя можно на сайте Пневмакс на выгодных условиях. Неопределенность в таком вопросе приводит к увеличению сметы. В итоге компоненты большего размера, чем нужно, а это влечет к потере средств и энергии. Но если следовать необходимым правилам и законам пневматики, можно легко достичь правильных параметров установок.

Видео:Пневматические цилиндры с автоторможениемСкачать

Трубы с фитингами

Первое правило – нужно применять меньшее число фитингов. Провод должен быть короче, с разумным соотношением. Фитинги и быстро снимающиеся соединения могут ограничивать пропускную способность. Поэтому применяйте черную трубку в солнечных местах, когда температура падает ниже нуля.

Видео:Как выбрать ударный пневмогайковерт и пневмотрещетку?Скачать

Фильтрация, рабочая температура и смазка

Обычно компоненты предназначаются для функционирования в широком температурном диапазоне – от -20 до +80 градусов. Однако переносимый фактор элементов катушки ограничивает температуру до 50 градусов, в активном состоянии работа до 30 градусов. Цифры приводятся в каталоге, но температуру нужно измерять, когда клапан не активный. Для фильтрации поддерживаются другие правила: температура воздуха составляет от 5 до 50, фильтрация 40 мкм, а роса на 10 градусов ниже окружающей температуры. Цилиндры и клапаны смазываются во время сборки перед использованием в нормальных условиях. За счет смазки можно продлить срок службы изделий.

Видео:Топ 5 Самых Продаваемых Пневматических Винтовок / Что Выбрать Новичку?Скачать

Практика

Сжатый воздух бесплатный и должен применяться осторожно. До 10 бар такая же стоимость, как до 7, что значит – давление должно быть низким. Применяйте регуляторы давления, баллоны должны быть верных параметров и правильной адаптации. Трубки с лишней длиной будут затрачивать энергию и влиять на время отклика. Пневмоострова используют короткие трубки, чем клапаны управления.

Российская торгово-производственная компания ООО «Пневмакс» производит и поставляет пневмосистемы и оборудование высокого качества. Мы готовы взяться за любую задачу и поможем вам достичь оптимального решения.

Наши опытные инженеры оперативно свяжутся с Вами и сориентируют, помогут сделать правильный выбор. Звоните.

🌟 Видео

Как выбрать компрессор?Скачать

Как работает пневмоцилиндр?Скачать

Выбор пресса: пневмо, гидро, электро. Мой выбор - NORDBERG)Скачать

Как выбрать пневматический домкрат (на примере Nordberg N022)Скачать

Как организовать пневмолинию?Скачать

Как выбрать пневматическую винтовку ? Как подходить к выбору винтовки ? Инфа для начинающих...Скачать

Пневмоцилиндры Camozzi. Как это устроено.Скачать

Обзор пневмоцилиндров Серии QXСкачать

Бесштоковые пневматические цилиндры PNEVMOLUX серии RCFСкачать

Пневмоинструмент, какой бывает, плюсы и минусыСкачать

Как выбрать компрессор для гаража или строительства?Скачать