Пневматические цилиндры – оборудование, предназначенное для преобразования энергии сжатого воздуха в механическое линейное перемещение, зачастую, в движение штока поршня. Модели с такими рабочими элементами, как мембрана или лопатка, на практике используются очень редко и выпускаются промышленностью в ограниченном количестве. Поэтому более подробно остановимся на наиболее распространенном варианте – поршневом пневмоцилиндре. Оборудование из данной категории широко используется во многих промышленных отраслях: машиностроение, металлообработка, станкостроение, литейные предприятия и пр.
Основные разновидности пневмоцилиндров и их конструктивное решение
Прежде, чем разбираться с тем, как устроен пневматический цилиндр, необходимо познакомится с основными разновидностями данного оборудования. Все модели, представленные в данной категории, разделяются на 2 группы:
- Одностороннего действия. В таком оборудовании под действием сжатого потока воздуха рабочий орган перемещается только в одном направлении – туда, куда подается воздух. В его конструкции предусмотрена пружина, которая будет возвращать поршень обратно, когда он достигнет конечной точки. В некоторый моделях возврат рабочего органа осуществляется посредством сил инерции. После совершения работы в односторонних пневмоцилиндрах воздух сбрасывается в атмосферу.
- Двустороннего действия. Перемещением рабочего органа в таком оборудовании полностью управляет поток сжатого воздуха. Он перемещает поршень и в прямом, и в обратном направлении. То есть за один ход совершается два рабочих цикла. Но при этом максимальное усилие будет только во время прямого хода. При обратном оно существенно снижается, ведь воздух уже утратит часть своей энергии.
Предусмотрена дополнительная классификация оборудования в каждой из групп.
Разновидности пневмоцилиндров одностороннего действия
В этой категории представлены пневматические цилиндры:
- С пружинным возвратом. В конструкции таких моделей предусмотрена пружина сжатия или растяжения. Она может располагаться в полости штока или поршня, в зависимости от конструктивного решения. В ее обязанности входит обеспечение возврата рабочего органа в исходное положение. Пружина несколько снижает усилие прямого хода, развиваемого поршнем. Этот момент в обязательном порядке учитывается при выборе технических характеристик оборудования.
- Плунжерные. Здесь в качестве рабочего органа используется некая разновидность поршня – плунжер. Именно на него и воздействует сжатый воздух. Усилие, развиваемое оборудованием, напрямую зависит от диаметра плунжера. Чем больше он, тем большее усилие будет получено на выходе при одинаковых иных условиях. Большая часть пневмоцилидров из этой категории, оснащается внешним упором, ограничивающим ход плунжера. Обратно рабочий орган возвращается под действием внешних сил.
- Телескопические. Состоят конструктивно из нескольких секций, которые выдвигаются последовательно, по мере перемещения потоков рабочего тела. Каждый последующий цилиндр будет меньшего диаметра, чем предыдущий. Но выходное усилие при этом будет достаточно большим. Обратно рабочие органы возвращаются благодаря воздействию внешних сил.
Создать очень высокое усилие на выходе можно путем последовательной установки нескольких отдельных цилиндров. Они обеспечат постепенно увеличение давление в системе.
Разновидности пневмоцилиндров двустороннего действия
Выделяют:
- Пневмоцилиндры с односторонним штоком. На практике наибольшее применение получило оборудование именно из этой области. Этому поспособствовала простота конструкции, универсальность использования, компактные габариты, возможность индивидуальной регулировки как прямого, так и обратного хода. Здесь максимальное усилие рабочее тело совершает в случае прямого хода, а при обратном – несколько меньшее. Отличаются и скорости перемещения поршня.
- Пневмоцилиндры с двусторонним штоком. Выбор в его пользу делают в том случае, если необходимо, чтобы объемы рабочих полостей на прямом и обратном ходу были одинаковые, чтобы поршень перемещался в обоих направлениях с одинаковой скоростью и создавал при этом равные усилия. В этой категории представлены модели с закрепленной гильзой или штоком.
- Телескопические пневмоцилиндры. Устроены по аналогии с такими моделями одностороннего действия. Благодаря такой конструкции удалось достичь достаточно большой длины хода: в 10 раз превышает диаметр штока. Воздух в рабочие полости подается через отверстия, выполненные в самом штоке.
Чтобы подобать подходящий вариант пневматического цилиндра, необходимо оценить эксплуатационные характеристики и сопоставить их с техническими параметрами оборудования, условиями применения.
Как устроен пневматический цилиндр
Конструкция пневмоцилиндра во многом зависит от его разновидности. Рассмотрим строение наиболее популярного и востребованного на рынке варианта – двусторонней модели с односторонним штоком. Он состоит из следующих узлов:
- шток: элемент рабочей группы, соединенный с поршнем, передающий усилие и перемещение от поршня к объекту, на который оказывается воздействие;
- поршень: подвижный элемент рабочей группы, разделяющий рабочие камеры на две отдельные полости;
- направляющая втулка: выступает в качестве опоры штока, изготавливается из антифрикционного материала (минимизирует трение);
- гильза: камера цилиндрической формы, внутри которой перемещается рабочий орган;
- поршневое кольцо: также выполняется из антифрикционного материала, предотвращает просачивание воздуха из одной части рабочей камеры в другую (дополнительное уплотнение обеспечивают поршневые манжеты);
- грязесъемное кольцо: задерживает загрязнения, предотвращая их попадание в систему;
- штоковые манжеты: отвечает за герметичность камеры штока;
- резиновые уплотнения кольцевой формы: обеспечивает герметизацию полостей штока и поршня, а также устанавливаются в канавках, предусмотренных в крышке с целью уплотнения гильзы и крышек.
- крышки: формируют рабочие камеры (одна замыкает полость поршня, а вторая – полость цилиндра), имеют специальные канавки для установки уплотнений и отверстия, через которые будет подаваться и отводиться воздушный поток;
- гайки: предназначается для закрепления поршня на штоке, соединения крышки и гильзы.
Более подробно с конструктивными особенностями, техническими характеристиками и сферой применения пневмоцилиндров вас ознакомят менеджеры компании «Hydromarket». Они сориентируют в ассортименте моделей сайта и помогут подобрать подходящие модели под предстоящие работы. В каталоге представлена продукция от ведущих мировых производителей, с сертификатами соответствия и гарантиями. Она поставляется по всем регионам Украины, а также в другие страны СНГ, Европы в сжатые сроки через сеть представительств. За консультациям можно обращаться по телефону или через форму обратной связи.