Конструкция и особенности штоковых и бесштоковых пневмоцилиндров
Конструкция и особенности штоковых пневмоцилиндров
Различают следующие штоковые пневмоцилиндры:
с проходным (двухсторонним) штоком. В этом варианте обе рабочие полости штоковые, а площади поршня равны с обеих сторон. Шток опирается не на одну опору в крышке, а на две – в каждой из крышек. Данная конструкция обладает следующими преимуществами:
– нагрузка на шток воспринимается двумя опорами. Это увеличивает срок службы пневмоцилиндра;
– равенство площадей поршня в обоих рабочих полостях. Это обеспечивает равные рабочие усилия при движении его в любом направлении.
Применяют пневмоцилиндры, в которых проходной шток выполнен полым. Это позволяет использовать его как часть трубопровода. В некоторых случаях такой вариант является удобным конструктивным решением.
с фиксатором штока
Состоит из:
1.Пружина
2.Поршень
3.Рычаг
4.Тормозной башмак
5.Рабочая полость
6.Шток
На схеме шток 6 удерживается разрезным тормозным башмаком 4, который обжимает его под действием встроенной пружины 1. Разблокировка штока 6 осуществляется при подаче сжатого воздуха в рабочую полость 5 фиксатора. При этом поршень 2, сжимая пружину 1, освобождает элементы конструкции 3, прижимающие тормозной башмак 4 к штоку 6. Фиксаторы надежно удерживают шток пневмоцилиндра под нагрузкой даже при внезапном падении давления в пневмосети.
Существует множество исполнений цилиндров со штоком:
Стопорные цилиндры имеют намного более толстый шток, чтобы воспринимать огромные боковые нагрузки. Такая модификация не перемещает нагрузку и ход у него небольшой. Ему не нужно сложное демпфирование и резьба на штоке. При очень тяжёлых объектах на штоке необходим регулируемый демпфер, действующий перпендикулярно оси перемещения штока. А для снижения трения об объект и риска его повреждения иногда нужен ролик. Cтопорные цилиндры выпускаются одностороннего и двустороннего действия с диаметром 20…80 мм и сходом до 40 мм. Имеют упругое демпфирование и магнитное кольцо на поршне. На шток устанавливают ролик или ломающийся рычаг с роликом и гидравлическим амортизатором. Для защиты штока от проворота встраивается небольшая направляющая. Если амортизатор регулируется, то можно использовать цилиндр одного и того же размера для остановки разных по массе объектов.
Пневмоцилиндры для сварочных клещей широко применяются на автосборочных заводах. Цилиндры имеют фиксированный рабочий ход. Это трёхпозиционные цилиндры с двумя штоками и поршнями. Однако для экономии габаритов штоки входят один в другой. Наряду со стандартными значениями 80, 100, 125 мм встречаются и необычные диаметры поршней: 60, 70, 90, 140 мм. Для других применений эти цилиндры не подходят.
Зажимные пневмоцилиндры. Они отличаются формой крышек и специальными принадлежностями для штока. Диаметры у них стандартного ряда – 50, 63 и 80 мм, а ход до 200 мм. Демпфирование может быть регулируемое или самонастраивающееся. Для быстрой установки датчиков положения цилиндр может иметь специальную рейку между крышками , поскольку корпус у него круглый.
Цилиндры-пробойники отличаются усиленным штоком, специальной опорной втулкой, конструкцией и материалами уплотнения. Для безопасности процесса в их конструкцию часто вносят дополнительные элементы: пневмозамки, датчики положения, датчики перемещения, блоки экономии воздуха, распределители. Цилиндры работают более 5 лет без обслуживания, но с соблюдением условий эксплуатации – температура, боковая нагрузка и качество воздуха.
Ввёртные цилиндры применяют в ряде сборочных операций. У них имеется наружная резьба по корпусу рабочий ход которого можно регулировать за счёт глубины вкручивания. Диаметр цилиндров не превышает 16 мм, а ход 15 мм. У них нет ни демпфирования, ни магнитного кольца. Такую же простую внутреннюю конструкцию имеют и цилиндры с корпусом из пластика. Они выпускаются одно- и двустороннего действия с диаметром поршня 8…25 мм и ходом до 80 мм. Передняя крышка снабжена монтажным фланцем.
Недостатки штоковых пневмоцилиндров:
- занимают очень много места;
- использование дорогих внешних направляющих
Конструкция и особенности бесштоковых пневмоцилиндров
Бесштоковые цилиндры используют для большого количества задач. Открытие широких дверей, подача крупногабаритных объектов, резка, раскрой, нанесение краски, контроль качества длинных объектов – во всех этих процессах цилиндры принимают участие.
Одним из конструктивных решений, позволяющих отказаться от штока в его традиционном значении, является пневмоцилиндр с гибким штоком. Он состоит из следующих элементов:
1.ролики
2.каретка
3.трос
4.цилиндр
5.поршень
Жесткий шток в данной конструкции заменен покрытым нейлоном металлическим тросом 3 (либо лентой из синтетического материала), охватывающим роликом 1, размещенные в крышках пневмоцилиндра. Внутри гильзы цилиндра 4 трос 3 жестко связан с поршнем 5, а снаружи – с кареткой 2, к которой и крепится перемещаемый объект.
Связь каретки с поршнем выполняется двумя способами:
механически. Этот способ получил наиболее широкое исполнение. В таком случае усилие механически передается на нагрузку непосредственно поршнем. Ниже приведена схема пневмоцилиндра с ленточным уплотнением, где связь каретки с поршнем производится механическим образом. Он состоит из:
Он состоит из:
каретка
гильза
поршень
металлическая или синтетическая лента
защитная лента
Гильза 2 пневмоцилиндра имеет сквозной продольный паз (по всей длине гильзы). Через этот паз поршень 3 механически связан с внешней кареткой 1 (т. е. поршень выполнен заодно с ней). С целью герметизации гильзы паз с ее внутренней стороны закрыт металлической либо синтетической лентой 4, закрепленной в крышках. Чтобы пропустить поршень сквозь паз, часть ленты, расположенной между уплотнениями поршня, проводят через тело последнего под узкой частью. При работе пневмоцилиндра лента, неподвижная относительно его корпусных деталей, скользит в теле поршня. Она открывает паз в гильзе только в месте нахождения поршня. Чтобы предотвратить попадание загрязнителей из окружающей среды внутрь гильзы 3, продольный паз закрыт с внешней стороны защитной лентой 5, пропущенной через каретку 1.
Снаружи паз для защиты его от загрязнения и уплотняющей ленты от повреждения закрывается ещё одной лентой, также зажатой в крышках.
Максимальное рабочее давление у таких цилиндров составляет 8 бар. Диаметр поршня от 8 до 100 мм. Встроенное демпфирование – регулируемое, самонастраивающееся или упругое.
Преимущества:
- Осевой габарит превышает рабочий ход. Это позволяет экономично использовать монтажное пространство;
- В профильном корпусе можно расположить пневматические каналы по всей длине. Это делает гибким подвод воздуха: к каждой крышке по одному шлангу или к какой-то одной оба;
- Нагрузка располагается в пределах поршня и перемещается между крышками. Это позволяет выдерживать более высокие поперечные нагрузки по сравнению со стандартным цилиндром;
- Конструктивно встроена защита от проворота
Недостаток:
- Высокая цена
за счёт сил магнитного поля. При этом способе магниты одного полюса располагаются на поршне внутри корпуса, а магниты другого полюса – в каретке, которая охватывает корпус снаружи в виде втулки.
Цилиндры выпускаются с диаметром поршня 12…63 мм. При эксплуатации обязательно требуют внешних направляющих. Есть варианты со встроенными направляющими и траверсами на концах. Ход таких цилиндров достигает 1.5 метра, а без направляющих доходит до 5 метров. Из-за тонких стенок корпуса рабочее давление обычно не превышает 7 бар. Встроенное демпфирование может быть упругим или регулируемым.
Преимущество – герметичность. Недостаток – слишком большая каретка по сравнению с поршнем.
О пневмоцилиндрах читайте на сайте “Промышленная Автоматизация”.
Купить штоковые и бесштоковые пневмоцилиндры можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация».
Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.
