Информация о пневматических цилиндрах VESTA

При выборе пневматического цилиндра наиболее важными являются следующие параметры:

• принцип действия: стандартный (двухстороннего действия) или с пружинным возвратом (одностороннего действия);
• усилие на штоке, определяемое диаметром пневмоцилиндра и давлением в сжатого воздуха;
• ход штока – расстояние, на которое выдвигается шток из цилиндра;
• пиковое и среднее потребление воздуха пневмоцилиндром;
• стандарт монтажных поверхностей: ISO 15552, ISO 6432 и т. д.;
• габаритные и присоединительные размеры.

---

Пневмоцилиндры двухстороннего действия

Движение штока пневмоцилиндра двухстороннего действия осуществляется за счет энергии сжатого воздуха как в прямом (выдвижение штока), так и в обратном (задвигание штока) направлениях.

При подаче сжатого воздуха в заднюю камеру пневмоцилиндра (P2) и сбросе воздуха из передней камеры (P1) поршень движется влево, что приводит к выдвижению штока из цилиндра. При подаче воздуха во фронтальную камеру (P1) и сбросе воздуха из задней камеры (P2) шток цилиндра движется вправо, а шток задвигается внутрь цилиндра.

---

Пневмоцилиндры с возвратной пружиной (одностороннего действия)

Движение штока пневмоцилиндров одностороннего действия в разных направлениях осуществляется за различных по своей природе сил. Различают пневмоцилиндры с фронтальной и с задней возвратной пружиной.

У пневмоцилиндров с фронтальной возвратной пружиной в исходном состоянии шток задвинут. Выдвижение штока осуществляется за счет энергии сжатого воздуха, а задвигание штока – за счет силы упругости пружины.

У пневмоцилиндров с задней возвратной пружиной в исходном состоянии шток выдвинут. Задвигание штока осуществляется за счет энергии сжатого воздуха, а возврат в исходное состояние – за счет силы упругости пружины.

При выборе между пневматическими цилиндрами одно- или двухстороннего действия следует обратить внимание на следующие особенности

Одним из ключевых параметров пневматического цилиндра является усилие на штоке. Расчёт необходимого усилия и требуемых коэффициентов запаса осуществляется конструкторами на этапе проектирования того или иного механизма.

Коэффициент запаса усилия пневмоцилиндра называют коэффициентом нагрузки и обозначают h:

где

• F_mp – требуемое усилие на штоке пневмоцилиндра,
• F_meop – теоретическое усилие на штоке пневмоцилиндра

В общем случае, следует придерживаться следующих рекомендаций:

• коэффициент нагрузки h ≤ 0,4...0,5 для применений, в которых важна скорость хода штока (упаковка, транспортировка и т. д.);
• коэффициент нагрузки h ≤ 0,6...0,7 для применений, в которых не важна скорость хода штока (пресса, прижимные балки и пр.).

Теоретическое усилие на штоке рассчитывают исходя из давления сжатого воздуха в системе и геометрических размеров пневмоцилиндра или определяют по таблице ниже.

Величиной потребления сжатого воздуха называют расход воздуха, требуемый для корректной работы пневматического цилиндра. Различают пиковое и среднее потребление сжатого воздуха.

Пиковое потребление сжатого воздуха – максимальный краткосрочный расход воздуха, требуемый для правильной работы пневмоцилиндра во время движения штока. Исходя из пикового потребления воздуха выбирают расход и типоразмеры распределительных клапанов и диаметры пневмотрубок в системе. Пиковое потребление воздуха рассчитывают по формуле

где

• Q_пик – пиковое потребление воздуха, норм.л/мин.,
• ν – скорость движения штока цилиндра, м/с,
• P – давление сжатого воздуха, бар,
• D – диаметр пневмоцилиндра, мм.

Среднее потребление сжатого воздуха – расход воздуха, который необходимо обеспечить в течение длительного промежутка времени для корректной работы пневмоцилиндра. Сумма среднего потребления воздуха всеми цилиндрами на установке определяет требования к расходу воздуха, необходимого для её работы, и влияет на выбор компрессоров и ресиверов. Среднее потребление сжатого воздуха рассчитывают по формуле

где

• Q_ср – среднее потребление воздуха, норм.л/мин.,
• D – диаметр пневмоцилиндра, мм,
• S – ход штока пневмоцилиндра, мм,
• N – количество ходов штока, потребляющих воздух за выбранное время цикла t_ц,
• P – давление сжатого воздуха, бар,
• t_ц – время цикла, мин.

Для расчета среднего потребления сжатого воздуха требуется выбрать время цикла (t_ц). Длительность цикла не влияет на среднее потребление воздуха, но выбранное время цикла не должно изменяться для разных цилиндров в пределах одной установки. Для удобства проведения расчетов в качестве времени цикла обычно выбирают время, соответствующее изготовлению одной или нескольких единиц продукции.

Количество ходов штока, потребляющих воздух N различно в зависимости от принципа возврата пневмоцилиндра:

• для цилиндров двухстороннего действия N = 2n,
• для цилиндров одностороннего действия (с пружинным возвратом) N = n,
  где n – количество срабатываний цилиндра в течение выбранного времени цикла t_ц.