Как правильно выбрать пневматический цилиндр для вашего применения

Веб-меню

Поиск продуктов

Язык

Поделиться

Новости индустрии

Главная / Новости / Новости индустрии / Как выбрать правильный цилиндр для вашего применения?

Чем мы можем вам помочь?

Мы - надежный партнер, который превратит наш опыт в успех вашего проекта.

+86 0574 88951829
Свяжитесь с нами

Как выбрать правильный цилиндр для вашего применения?

Опубликовано Администратор | 23 Jul

Контент

Выбор права Пневматический цилиндр Начинается с силы, хода и монтажа

Подходящим пневматическим цилиндром для любой задачи является тот, размер отверстия которого обеспечивает достаточную силу при имеющемся давлении питания, чья длина хода без превышения соответствует требуемому расстоянию хода, а также чей стиль монтажа, конфигурация штока и степень уплотнения соответствуют физическому расположению и окружающей среде машины. Все остальное, включая амортизацию, размер портов и фурнитуру, — это усовершенствование, основанное на этих трех основах. Правильное выполнение этой последовательности с первого раза сокращает количество доработок, сокращает время ввода в эксплуатацию и позволяет машине работать с той скоростью и точностью, для которой она была разработана.

Понимание как выбрать пневмоцилиндр Речь идет не столько о запоминании каталога, сколько об ответах на короткий список практических вопросов перед заказом: какое усилие требуется для выполнения задачи, как далеко должен перемещаться поршень, какие боковые нагрузки будет испытывать шток и в каких условиях цилиндр будет работать изо дня в день. В этом руководстве каждый из этих вопросов рассматривается по порядку, со справочными диаграммами и таблицами, чтобы упростить применение процесса к реальной спецификации.

Пневматический цилиндр Типы и где каждый из них подходит

Прежде чем сужать размер отверстия или ход поршня, полезно определить, какая категория Пневматический цилиндрs фактически соответствует движению, которое должна выполнить машина. Некоторые конструкции созданы для коротких повторяющихся толчков, тогда как другие предназначены для длительного горизонтального перемещения в ограниченном пространстве. В таблице ниже приведены наиболее распространенные типы, встречающиеся сегодня на производственных площадках.

Распространенные типы пневматических цилиндров и их типичное применение
Тип цилиндра Принцип движения Типичный диапазон хода Общее использование
Цилиндр одностороннего действия Воздух перемещает поршень в одну сторону, пружина возвращает его. Менее 150 мм Зажим, штамповка, короткие толкающие действия
Цилиндр двойного действия Давление воздуха приводит в движение поршень в обоих направлениях. от 25 мм до более 1000 мм Общая автоматизация, погрузочно-разгрузочные работы
Телескопический цилиндр Вложенные трубки расширяются, увеличивая длину хода Длинный ход из короткого корпуса Подъемные платформы, задние борта, самосвальные платформы
Бесштоковый цилиндр По стволу едет каретка, выступа стержня нет. Длинные горизонтальные штрихи Подбор и размещение, портальные системы, раздвижные двери
Компактный ISO-цилиндр Короткий профиль тела в определенных размерных пределах Короткие и средние удары Сборочные станции с ограниченным пространством
Направляющий цилиндр Встроенные направляющие стержни предотвращают вращение и поглощают боковую нагрузку. Зависит от приложения Точное позиционирование при смещенных от центра нагрузках

Основные факторы, определяющие, какой пневматический цилиндр подходит для данной работы

После определения общей категории шесть практических факторов определяют окончательную спецификацию любого пневматического цилиндра: размер отверстия, длина хода, способ монтажа, скорость поршня, степень уплотнения, а также тип порта и фитинга. Инженеры, которые регулярно определяют цилиндры, обычно взвешивают эти факторы примерно в порядке, показанном ниже, поскольку исправление ошибки в размере отверстия или длине хода после установки обходится гораздо дороже, чем несоответствующий фитинг.

Размер отверстия и выходная сила 95 Точность длины хода 88 Совместимость стилей монтажа 80 Скорость поршня и время цикла 74 Герметизация и экологический рейтинг 69 Тип порта и фитинги 62

Иллюстративное относительное взвешивание коэффициентов спецификации по шкале от 0 до 100, основанное на общепринятой инженерной практике, а не на формальном обследовании.

Почему размер отверстия на первом месте

Диаметр отверстия определяет максимальную теоретическую силу, которую цилиндр может создать при данном давлении подачи. Недостаточный размер отверстия означает, что цилиндр не может генерировать достаточную силу под нагрузкой, в то время как увеличение размера приводит к потере сжатого воздуха и увеличивает ненужный вес и стоимость монтажной конструкции. Размер отверстия почти всегда является отправной точкой любой спецификации.

Почему длина хода на втором месте

Длина хода определяет, насколько далеко поршень перемещается от полностью втянутого до полностью выдвинутого положения. Длинный ход штока с узким отверстием увеличивает риск коробления штока под боковой нагрузкой, поэтому ход и диаметр отверстия обычно рассматриваются вместе, а не по отдельности.

Подбор размера отверстия в соответствии с требуемой выходной силой

Выходную силу пневматического цилиндра двойного действия можно оценить по простой формуле: сила равна давлению питания, умноженному на эффективную площадь поршня. При обычном давлении воздуха в цехе около шести бар теоретическое усилие растяжения резко возрастает с увеличением диаметра отверстия, поскольку площадь поршня увеличивается пропорционально квадрату радиуса, а не по прямой линии.

0 1 2 3 4 5 20 32 40 50 63 80 100 Диаметр отверстия в миллиметрах, усилие в кН при подаче примерно шесть бар 0.19 0.48 0.75 1.18 1.87 3.02 4.71

Как показано на диаграмме, переход от отверстия диаметром 20 мм к диаметру отверстия 100 мм умножает теоретическую выходную силу примерно на двадцать пять раз , хотя сам диаметр увеличивается всего в пять раз. Вот почему небольшое увеличение размера отверстия часто может устранить недостаток силы без изменения конструкции всей монтажной конструкции. На практике фактическое прилагаемое усилие несколько ниже теоретического значения из-за трения уплотнения и падения давления на трубах и фитингах, поэтому многие спецификаторы добавляют рабочий запас сверх расчетного минимума перед окончательным определением размера отверстия.

Планирование длины хода и выбор стиля монтажа

Длина хода должна соответствовать фактическому расстоянию хода, необходимому для применения, с небольшим допуском на регулировку, а не с большим превышением. Цилиндр с большим ходом, чем требуется, увеличивает длину неподдерживаемого штока, что увеличивает вероятность изгиба под боковой нагрузкой и замедляет время цикла, поскольку поршень должен перемещаться дальше в каждом цикле. В приведенной ниже таблице показаны типичные диапазоны хода по категориям применения в качестве общего ориентира при планировании.

от 25 до 100 мм Сборка от 100 до 300 мм Упаковка от 300 до 600 мм Обращение от 600 до 1000 мм Лифтинг Выше 1000 мм Трансфер

Типичные диапазоны длины хода по категориям применения указаны в качестве общего справочника по планированию.

Распространенные стили монтажа

  • Крепление на ножке, крепится болтами непосредственно к плоской поверхности, подходит для фиксированной горизонтальной установки.
  • Фланцевое крепление, передний или задний фланец, прикрепленный болтами к перегородке, подходит для компактных шкафов.
  • Крепление на шарнире, поворотное соединение сзади, подходит для применений с дугообразным движением
  • Крепление цапфы, точка поворота вдоль ствола, подходит для раскачивающихся или наклоняющихся грузов.
  • Конструкция рулевой тяги, внешние стержни прижимают торцевые крышки к стволу, подходят для более высокого давления и просты в обслуживании в полевых условиях.

Фитинги пневматических цилиндров и соединения портов

Выбор правильного фитинги пневматического цилиндра влияет как на скорость установки, так и на долгосрочную надежность. Размер резьбы порта, тип фитинга и диаметр трубки должны соответствовать корпусу цилиндра и схеме распределения окружающего воздуха. Неподходящий фитинг является одной из наиболее распространенных причин медленных утечек, которые со временем постепенно снижают производительность цилиндра.

Распространенные фитинги для пневматических цилиндров и где они обычно применяются
Тип фитинга Стиль подключения Типичная резьба порта Лучше всего подходит для
Вставной фитинг Трубка вставляется напрямую, подключение без инструментов М5, Г1/8, Г1/4 Быстрая сборка, частая замена трубок.
Колючая арматура Трубка надевается на ребристую зазубрину и зажимается. Г1/8, Г1/4 Низкое давление или тяжелые настройки вибрации
Угловой фитинг Поворот на девяносто градусов для экономии места в порту Г1/8, Г1/4, G3/8 Герметичные корпуса, цилиндры, монтируемые на панели
Прямой фитинг Прямое линейное соединение, без изменения угла М5, Г1/8, Г1/4, G3/8 Стандартные трассы НКТ, открытая планировка
Банджо Фитинг Вращающийся корпус позволяет трубке выходить под любым углом. Г1/8, Г1/4 Цилиндры отрегулированы или повернуты во время установки
Фитинг контроля скорости Клапан регулирования расхода, встроенный в соединение порта Г1/8, Г1/4 Регулировка скорости выдвижения и втягивания цилиндра

Когда пневматический цилиндр с низким коэффициентом трения имеет измеримое значение

A Пневматический цилиндр с низким коэффициентом трения использует усовершенствованные профили уплотнений, полированные поверхности отверстий и пониженное давление отрыва для более плавного перемещения на низкой скорости и при небольшой нагрузке. Это особенно важно в приложениях, где движение должно начинаться и останавливаться плавно, например, в дозировочном оборудовании, лабораторных приборах, испытательных стендах и в процессах, где внезапные рывки в движении могут повредить продукт или привести к ошибке измерения. Стандартные цилиндры остаются практичным выбором для обычных погрузочно-разгрузочных работ, где сила и долговечность имеют большее значение, чем сверхплавное движение.

Диаграмма сравнивает стандартный цилиндр двойного действия против пневматический цилиндр с низким коэффициентом трения по шести показателям производительности по относительной десятибалльной шкале.

Плавность движения Прецизионный контроль Энергоэффективность Стабильность скорости Износостойкость Время ответа

Иллюстративное сравнение для общего ознакомления. Фактическая производительность зависит от нагрузки, скорости и условий установки.

Элементы конструкции пневматического цилиндра, влияющие на долгосрочную производительность

Помимо диаметра отверстия и хода, некоторые детали конструкция пневматического цилиндра влияют на то, насколько хорошо устройство выдерживает годы непрерывной езды на велосипеде. Эти сведения редко появляются в базовых технических характеристиках, но часто определяют, нуждается ли цилиндр в ранней замене или будет ли он бесперебойно работать в течение многих лет.

  • Материал стержня и обработка поверхности (обычно хромированная углеродистая сталь или закаленная нержавеющая сталь) влияют на износостойкость и коррозионную стойкость.
  • Уплотнительный состав, например, нитрил для общего использования или фторуглерод для более высоких температур и химического воздействия, влияет на срок службы в различных средах.
  • Амортизация, фиксированная или регулируемая, поглощает удары в конце хода и снижает шум и механические удары.
  • Конструкция ствола, рулевая тяга или цельная экструдированная часть влияют на удобство эксплуатации в полевых условиях и общий вес.
  • Конструкция подшипника и втулки штока выдерживает боковую нагрузку и удерживает шток в правильном положении во время выдвижения.

Баланс между выбором дизайна и приложением

Не для каждого приложения требуется самый надежный вариант в каждой категории. Слегка нагруженная сборочная ячейка внутри помещения может хорошо работать со стандартными нитриловыми уплотнениями и базовым стержнем рулевой тяги, в то время как цилиндр на открытом воздухе, подвергающийся промывке или перепадам температур, выигрывает от улучшенных уплотнительных компаундов и коррозионностойкой отделки стержня. Соответствие конструктивных особенностей реальным условиям эксплуатации, а не выбор каждый раз по умолчанию самого тяжелого варианта, обеспечивает эффективность машины без увеличения ее объема.

Подбор материалов цилиндра в соответствии с рабочей средой

Окружающая среда часто является решающим фактором при выборе двух цилиндров, которые в противном случае имеют одинаковый диаметр цилиндра и ход поршня. В таблице ниже представлены общие условия окружающей среды и функции, которые обычно выбираются для их устранения.

Подбор материалов и характеристик пневматических цилиндров в соответствии с рабочей средой.
Операционная среда Рекомендуемая функция Причина
Промывка и пищевая промышленность Ствол и шток из нержавеющей стали, уплотнения из фторуглерода. Устойчив к влаге, чистящим средствам и коррозии.
Зоны с высоким содержанием пыли или твердых частиц Уплотнения стеклоочистителей и чехлы защитных стержней Удерживает абразивные частицы от поверхности стержня.
Зоны высоких температур Термостойкие герметики Стандартные уплотнения могут размягчаться или затвердевать под воздействием тепла.
Холодное хранение и зимнее использование на открытом воздухе Низкотемпературные герметики Помогает предотвратить растрескивание уплотнения и потерю эластичности.
Морские и прибрежные объекты Жесткая анодированная или нержавеющая конструкция Соленый воздух ускоряет коррозию на необработанных поверхностях.

Вопросы контроля скорости и времени цикла

Скорость поршня зависит от давления питания, диаметра трубок, пропускной способности клапана и фитингов управления потоком, установленных на отверстиях цилиндра. Ограничение потока выхлопных газов, а не впускного потока, является распространенным методом управления скоростью выдвижения и втягивания, поскольку оно позволяет поршню двигаться по подушке из захваченного воздуха, а не резко толкаться. Цилиндры, работающие на высокой скорости ближе к концу хода, получают выгоду от амортизации, которая замедляет поршень на последнем участке пути и уменьшает механические удары по торцевым крышкам и монтажному оборудованию.

Потребление воздуха увеличивается как с размером отверстия, так и с длиной хода, поскольку большее отверстие и более длинный ход увеличивают объем воздуха, необходимый для завершения полного цикла. При прокладке пневмосхемы с несколькими Пневматический цилиндрs Совместная работа, анализ общего потребления воздуха в зависимости от производительности компрессора и ресивера, помогает избежать падения давления во время одновременного срабатывания, что в противном случае может привести к одновременному замедлению работы всех цилиндров на линии.

Практические советы по настройке скорости

  • Сначала отрегулируйте регуляторы потока на стороне выпуска, затем, если необходимо, точно настройте противоположный порт.
  • Увеличьте длину амортизации или отрегулируйте ее перед увеличением давления подачи, чтобы устранить воздействие в конце хода.
  • Следите за тем, чтобы трубки были короткими и имели соответствующий размер, чтобы уменьшить падение давления при высоких скоростях цикла.

Работа с опытным производителем пневматических цилиндров

Компания Ningbo SENYA Pneumatic Technology Co., Ltd. производит клапаны, цилиндры и сопутствующие пневматические компоненты с 1994 года, а производственная мощность охватывает более двух миллионов комплектов пневматических компонентов ежегодно. Продукция компании используется в автомойке, медицинской стерилизации, автоматизированных производственных линиях, горнодобывающей промышленности, пылеудалении, музыкальных фонтанах, сельскохозяйственном орошении, солнечных проектах, сельскохозяйственной технике и пищевой промышленности, и поставляется клиентам в более чем тридцати странах, включая США, Турцию, Испанию, Италию, Великобританию, Южную Корею и Австралию.

Сотрудничество с производителем, имеющим внутреннюю группу технических разработчиков, позволяет машиностроителю перейти от чертежа или образца непосредственно к работающему прототипу, что особенно полезно, когда стандартный каталожный цилиндр не совсем соответствует необычному монтажному конверту или расположению портов. SENYA поддерживает такого рода индивидуальные разработки наряду со стандартным ассортиментом Пневматический цилиндрs , клапаны и соединители, предоставляя клиентам единую точку контакта как для стандартных компонентов, так и для конкретных решений.

Методы технического обслуживания, продлевающие срок службы пневматического цилиндра

Регулярное техническое обслуживание позволяет правильно выбранному цилиндру работать близко к его первоначальным характеристикам в течение многих лет. Приведенные ниже этапы описывают практическую последовательность технического обслуживания баллонов, находящихся в непрерывной промышленной эксплуатации.

  1. Регулярно проверяйте поверхность штока на наличие задиров, точечной коррозии или коррозии, которые могут повредить уплотнение штока.
  2. Проверьте подачу воздуха на наличие влаги и твердых частиц, поскольку грязный воздух ускоряет износ уплотнений.
  3. Убедитесь, что монтажные детали затянуты, поскольку вибрация со временем может ослабить болты и создать боковую нагрузку.
  4. Прислушивайтесь к необычному шуму во время выдвижения и втягивания, который может указывать на преждевременный износ уплотнения или несоосность.
  5. Контролируйте скорость цикла на предмет постепенного замедления, что часто указывает на развивающуюся утечку воздуха или частично заблокированный фитинг управления потоком.
  6. Держите под рукой запасные комплекты уплотнений для критически важных цилиндров, чтобы свести к минимуму время простоя в случае необходимости ремонта.

Часто задаваемые вопросы о выборе пневматических цилиндров

Вопрос 1. В чем разница между пневматическими цилиндрами одностороннего и двустороннего действия?
Цилиндр одностороннего действия использует воздух для перемещения поршня только в одном направлении и полагается на пружину или внешнюю силу для его возврата, тогда как цилиндр двойного действия использует давление воздуха для перемещения поршня в обоих направлениях, обеспечивая контролируемую силу и скорость как при выдвижении, так и при втягивании.

В2. Как рассчитать правильный размер отверстия для моего применения?
Начните с силы, необходимой для выполнения задачи, разделите ее на доступное давление питания, чтобы оценить минимальную площадь поршня, затем сравните эту площадь со стандартными размерами отверстий, добавив разумный рабочий запас для учета трения уплотнения и падения давления.

Вопрос 3. Какой способ крепления выбрать для пневмоцилиндра?
Крепление на лапах и фланце подходит для фиксированного прямолинейного движения, крепления на шарнире и цапфе подходят для применений с поворотным или дуговым движением, и выбор должен отражать то, как нагрузка перемещается относительно корпуса цилиндра.

Вопрос 4. Что такое пневматический цилиндр с низким коэффициентом трения и когда его следует использовать?
В пневматическом цилиндре с низким коэффициентом трения используются усовершенствованные уплотнения и полированное отверстие для плавного перемещения на низкой скорости и при небольшой нагрузке. Его обычно выбирают для задач дозирования, тестирования и точного позиционирования, где плавное и последовательное движение имеет большее значение, чем простое усилие.

Вопрос 5. Какие фитинги пневматических цилиндров совместимы с моей системой?
Совместимость фитингов зависит от резьбы отверстия цилиндра (обычно M5, G1/8 или G1/4 для отверстий меньшего диаметра), а также от необходимого типа соединения, например вставного, коленчатого или фитинга для регулирования скорости, поэтому перед заказом полезно подтвердить как размер резьбы, так и доступное пространство.

Вопрос 6. Как длина хода влияет на работу цилиндра?
Более длинные ходы увеличивают длину неподдерживаемого штока и риск изгиба боковой нагрузки, а также удлиняют время цикла, поскольку поршню приходится перемещаться дальше, поэтому ход должен точно соответствовать фактическому расстоянию хода, требуемому для выполнения задачи.

Вопрос 7. Могут ли пневматические цилиндры быть адаптированы для конкретных применений?
Да, производители, имеющие внутреннюю группу технических разработчиков, могут производить цилиндры по чертежу или образцу клиента, регулируя диаметр цилиндра, ход поршня, монтаж и конфигурацию портов в соответствии с применением, которому не соответствует стандартная деталь из каталога.

Вопрос 8. Какое обслуживание необходимо пневматическому цилиндру для длительного срока службы?
Регулярный осмотр поверхности стержня, контроль качества воздуха на наличие влаги и твердых частиц, проверка монтажного оборудования и наблюдение за постепенными изменениями скорости цикла — все это помогает обнаружить ранний износ до того, как он приведет к полному выходу из строя.

ПРЕВ：Нет предыдущей статьи
ДАЛЕЕ：Руководство по оптовой закупке латунных электромагнитных клапанов

Сопутствующие товары