Iščete opremo, ki izvaja neprekinjeno gibanje, ne da bi morali pritisniti gumb? Številni komercialni sektorji, kot so tovarniška avtomatizacija, pakiranje, transport in avtomobilska proizvodnja, uporabljajo pnevmatske komponente v zasnovi svojih strojev. Znano je, da so pnevmatski sistemi zanesljivi, poceni in čisti.
Pnevmatski cilindri, znani tudi kot cilindri ali aktuatorji, so mehanske naprave, ki uporabljajo stisnjen zrak za premikanje bremena po linearni poti. Najpogostejši tip pnevmatskega aktuatorja je sestavljen iz bata in droga, ki se premikata znotraj zaprtega cilindra, kjer bat izvaja želeno gibanje. V pnevmatskih sistemih se zrak uporablja kot vir energije za delovanje in izpolnitev dane naloge, v tem primeru za iztegovanje in umikanje bata v cilindru.
Cilindri se običajno uporabljajo kot dve vrsti cilindrov: enostranski in dvojno delujoči. Glavna konstrukcijska razlika med obema cilindroma je število vrat. Enostransko delujoči cilindri imajo eno odprtino za vstop stisnjenega zraka, dvostransko delujoči cilindri pa za delovanje uporabljajo dve odprtini. Ta preprosta konstrukcijska razlika razlikuje oba valja v smislu gibanja in hitrosti. Pri izbiri dizajna je pomembno razumeti uporabo vsake naprave, njihove razlike, prednosti in slabosti.
Enostransko delujoči cilindri
Če želite svoj stroj uporabljati v linearnem gibanju in izvajati gibe, kot so vpenjanje, pozicioniranje in žigosanje, so morda enodelujoči cilindri prava rešitev za vas. Kako delujejo? Enostransko delujoči cilindri imajo odprtino, kamor stisnjen zrak vstopa iz ene smeri. Na bat je običajno nameščena vzmet ali breme. Ko je zrak očiščen in stisnjen, vstopi skozi enojno odprtino, zaradi česar se bat razširi v eno smer, kar stisne vzmet. Vzmet (ali druga zunanja sila) bo umaknila bat v prvotni položaj po izpustitvi zraka skozi isto odprtino, kamor je bat prvotno vstopil. Skratka, stisnjen zrak bo v valju prisilil gib naprej in vzmet se bo vrnila v hod.
Obstajata dve različni vrsti enosmerno delujočih cilindrov, potisni in vlečni.
- Potisni cilindri:zrak vstopi, da potisne bat iz cilindra
- Vlečni cilindri:zrak vstopa, da potegne bat v valj
Prednosti enostransko delujočih cilindrov:
- Preprost dizajn; enostaven za namestitev
- Nizki začetni stroški nakupa
- Majhno ohišje z enim vhodom
- Zmanjšani stroški ventilov in cevi v primerjavi z dvojno delujočimi cilindri
Slabosti enostransko delujočih cilindrov:
- Stisnjen zrak zahteva ustrezno pripravo
- Vzmeti zavzamejo preveč prostora in omejujejo delovno površino
- Potisk se zmanjša zaradi nasprotnih sil vzmeti
- Hod bata postane nedosleden, ko se vzmet uporablja dlje časa
Dvojno delujoči cilindri
Ko iščete napravo, ki premika bremena v dveh smereh, so dvosmerno delujoči cilindri uporabna aplikacija, ko vaš stroj zahteva več premikov. Za razliko od enostransko delujočih valjev dvodelujoči cilindri ne potrebujejo vzmeti za iztegovanje ali vlečenje. Namesto da bi stisnjen zrak dovajali v eno odprtino, imajo dvodelujoči cilindri dve odprtini, kjer se zrak lahko premika noter in ven.
Zrak vstopi skozi eno odprtino in premakne bat naprej, nato pa se stisnjen zrak dovede do druge odprtine in potegne bat nazaj v valj. Dvosmerni cilindri so najpogosteje uporabljeni pnevmatski aktuatorji v primerjavi z enosmerno delujočimi cilindri, saj se lahko iztegujejo in umikajo v veliko krajšem času in tako postanejo bolj učinkoviti in natančni.
Dvostransko delujoči cilindri se uporabljajo predvsem v industrijski in robotski industriji. Opravljajo naloge, kot so odpiranje/zapiranje vrat ter dvigovanje in premikanje blaga s tekočih trakov. Druge uporabe vključujejo medicinske aplikacije, opremo za zemeljska dela in vesoljski program.
Prednosti dvojno delujočih cilindrov:
- Boljši nadzor gibanja zaradi dvosmernega gibanja stisnjenega zraka
- Hitrejši, močnejši, manj energijsko potraten
- Na voljo je več različic oblikovanja: gib in izvrtina
- Veliko dvodelujočih valjev je skladnih z ISO namesto enojnih valjev
Slabosti dvodelujočih cilindrov:
- Dražji od posameznih valjev
- Zahteva večje ohišje - če se uporablja kot dovodni valj, ga je treba povezati z drugim strojnim sistemom
- V nekaterih primerih se lahko poraba zraka izračuna po različnih stopnjah
Enostranski ali dvodelujoči cilindri: katerega naj izberem?
Čeprav oba sistema kot primarni vir energije uporabljata stisnjen zrak, sta zaradi zasnove vrat zelo različna. Enosmerno delujoči valji se uporabljajo predvsem v industrijskih aplikacijah, ki zahtevajo enosmerno silo, kot je izmet delov/predmetov s tekočih trakov. Po drugi strani pa so dvodelujoči cilindri hitrejši, močnejši in učinkovitejši od enostransko delujočih, zaradi česar so splošno prepoznavni v številnih panogah. Aplikacije, ki zahtevajo hitrost in silo, bodo potrebovale pomoč dvodelujočih cilindrov, medtem ko je lahka montažna dela mogoče uporabiti z enostransko delujočimi cilindri.
Ko izbirate pravo vrsto pnevmatskega aktuatorja za vaš sistem, je pomembno upoštevati proračun. Kako pogosto boste lahko zagotovili vzdrževanje? Ali vaš sistem zahteva, da stroj deluje ves dan? To je nekaj vprašanj, na katera morate biti pozorni pri izbiri pravega cilindra. Ker enosmerno delujoči cilindri zahtevajo več vzdrževanja kot dvosmerno delujoči cilindri, imajo veliko nižje začetne stroške nakupa. Poleg tega je običajno treba zamenjati enostransko delujoče cilindre. Sčasoma se lahko vzmeti raztegnejo in povzročijo netočnosti. Kar zadeva moč, lahko dvosmerno delujoči cilindri delujejo hitreje in močneje kot enosmerno delujoči cilindri. Kljub visokim stroškom se dvodelujoči cilindri še vedno pogosto uporabljajo in so priznani zaradi svoje vrhunske zasnove.
Dodatna opomba: jeklenke potrebujejo čist in filtriran zrak, in če niso pravilno pripravljeni, se lahko vaš sistem in izdelki kontaminirajo in morda ne delujejo pravilno. Pri izbiri pnevmatskih aktuatorjev je pomembno upoštevati tudi standarde ISO. Medtem ko enostransko delujoči valji veljajo za enostavnejše za uporabo in vzdrževanje, je veliko dvodelujočih cilindrov skladnih z ISO.