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Facteurs de conception pneumatiques de cylindre

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Correctement le classement par taille du cylindre et des composants relatifs empêche des dommages, améliore l'exécution, et réduit le coût.

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Les systèmes pneumatiques sont employés couramment pour beaucoup de raisons. Ils ? durable, propre re, accessible, et assez facile à installer et maintenir. Ils déplacent des charges d'une série de manières : poussant, tirant, se soulevant, s'abaissant, et tournant. Et ils peuvent manipuler les charges utiles considérablement variables. Tandis qu'ultra-non précises en termes de placer des possibilités elles sont, néanmoins, assez précises pour des applications innombrables.

Cependant, la simplicité relative des systèmes pneumatiques peut être trompeuse quand elle vient à choisir des composants. Il y a des milliers de types, tailles, et les variations des cylindres et des valves, des versions disponibles immédiatement conçoit en fonction du client. Le nombre fin de choix peut être primordialement, particulièrement quand des options telles que des sondes sont ajoutées au mélange.

Mais la prise du temps de choisir les bons composants pour un travail aide à assurer la bonne exécution, dépenses inférieures, à améliorer des taux de cycle, et à prolonger la vie d'équipement. Cet article examine les paramètres ? chargez, facteur de force, vitesse, et ordonnancement, aussi bien que l'impact d'autres composants ? cela machine devrait prendre en considération en choisissant un cylindre pour un système pneumatique.

Types de cylindre

Bien qu'il y ait beaucoup de types de cylindres, leur construction est assez semblable d'une à l'autre. Fondamentalement, un cylindre est un tube scellé. Il contient une tige, attachée à un piston, qui avance à travers une ouverture à une extrémité. L'air comprimé entre par un port à une extrémité du cylindre, faisant déplacer la tige de piston. À l'autre extrémité, un deuxième port laisse l'air s'échapper. La compréhension des fondations aide à montrer comment les différentes applications affectent la tige de cylindre et de piston.

Facteurs de conception pneumatiques de cylindre, fig. 1

Pour éviter excessivement - la pression de système élevée, experts recommandent généralement de grands cylindres pour les charges lourdes ou rapides.

La première étape en choisissant un cylindre décide si employer la version single-- ou à double action. Pendant que le nom implique, les cylindres à simple effet emploient l'air comprimé pour déplacer la charge dans une direction, telle que soulever un objet. Avec les cylindres à simple effet, de l'air est fourni à seulement un côté du piston, alors que l'autre côté exhale l'air à l'environnement. Un ressort (ou, dans certains cas, la pesanteur) remet le piston en sa position originale une fois que la pression atmosphérique est enlevée.

Un cylindre à double action emploie l'air comprimé pour actionner la tige dans les deux directions et pour déplacer une charge, telle que l'ouverture et la fermeture une porte. Ce type de cylindre emploie plus d'énergie, mais elle ? s bien adapté pour les charges qui exigent la poussée et la traction.

Cependant, les calculs de force peuvent devenir compliqués. Dans des cylindres à simple effet avec un ressort, la force de ressort s'opposant à la poussée ou à la traction augmente pendant que la course progresse. Et dans des cylindres à double action, la poussée et les forces de traction ne sont pas égales, comme les concepteurs doivent expliquer le secteur de tige en effectuant des calculs de force. Fabricants ? les catalogues souvent énumèrent la poussée et tirent des valeurs pour les cylindres à double action et à simple effet, avec et sans des ressorts, simplifiant des calculs pour des utilisateurs.

Charge et vitesse

La charge est la considération primaire en déterminant le type de cylindre et la taille de piston. Le secteur de piston (facteur de force) s'est multiplié par la pression atmosphérique dans le cylindre donne la force disponible. Une règle générale est de choisir un facteur de force qui produira une force 25% plus grand que la charge pour aider à compenser le frottement et les pertes. Les systèmes pneumatiques pardonnent tout à fait en termes d'oversizing, mais l'utilisation des composants qui sont trop grands ajoute des dépenses inutiles en termes de prix d'achat et consommation d'énergie.

La taille d'alésage (facteur de force) détermine la force à une pression indiquée. La pression de fonctionnement, qui à une usine peut typiquement s'étendre de la gamme de 10 à 150 livres par pouce carré, est la première considération en choisissant une taille d'alésage.

La prochaine étape en choisissant la taille d'alésage est la force que l'application exige. Les fournisseurs fournissent souvent à des diagrammes à l'aide la taille calculatrice d'être. Si le diamètre d'alésage est entre les tailles, les experts en matière de fluide-puissance recommandent d'arrondir jusqu'à la prochaine taille.

Il ? s également important pour se rappeler le diamètre d'alésage ajuste la poussée fournie. Par exemple, un cylindre de deux pouces de diamètre a quatre fois la puissance d'une unité d'un pouce de diamètre. Par conséquent, doublant l'alésage quadruple la poussée.

En plus de la charge, les concepteurs doivent également prendre en considération la vitesse à laquelle la charge se déplacera. Quand l'air comprimé traverse un système, il y a des pertes de pression dues au frottement contre le mur de tube, à l'écoulement autour des courbures, et aux restrictions dans les valves et des garnitures (pour appeler quelques issues). Des vitesses plus élevées ont comme conséquence une plus grande perte de pression pendant que l'air doit passer plus rapidement par les valves, la tuyauterie, et les ports. L'obtention des vitesses plus élevées exige également que le cylindre fournissent plus de force en nombre de heures plus court. Une force qui dépasse la charge de 50% ou plus peut être exigée pour déplacer sûrement une charge aux vitesses.

Par exemple, un compresseur d'air typique pourrait fournir l'air à un système à 100 livres par pouce carré. Dans une application avec une charge lente, la pression réelle disponible au piston pourrait être réduite à aucunes moins de 90 livres par pouce carré. Avec cette même charge se déplaçant à une vitesse beaucoup plus rapide, la pression disponible a pu chuter aussi bas que 70 livres par pouce carré.

Des pertes de pression peuvent être remédiées à en augmentant la pression, mais ceci doit être fait avec prudence : Trop de pression crée l'effort sur le cylindre et pourrait probablement endommager le cylindre, aussi bien que la charge. Dans ces exemples, il ? s mieux à aller avec un plus grand cylindre. Maintenez également dans l'esprit que les moyens de pression de système de augmenter le compresseur doivent travailler plus dur, augmentant la consommation d'énergie du système pneumatique global.