Пневмоцилиндры

Пневмоцилиндр являятся исполнительным механизмом пневмосистем и предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в механическое линейное перемещение. Поршневые пневмоцилиндры предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в возвратно-поступательное движение штока. При подаче сжатого воздуха в одну из полостей цилиндра и соединения другой полости с атмосферой, поршень вместе со штоком перемещается, создавая толкающее или тянущее усилие.  Мембранные пневмоцилиндры используются для регулирующих типов трубопроводной арматуры.

Пневмоцилиндры разделяются на цилиндры одностороннего и двухстороннего действия, с односторонним или двухсторонним (проходным) штоком, они бывают поршневые и мембранные.

В пневмоцилиндрах одностороннего действия поршень может перемещаться под действием сжатого воздуха только в одну сторону (воздух подается только с одной стороны от поршня), возврат поршня осуществляется за счет действия возвратной пружины или внешними силами. При этом воздух, поданный в пневмоцилиндр, должен быть сброшен в атмосферу. В таких цилиндрах возвратная пружина снижает усилие прямого хода, развиваемое цилиндром под действием сжатого воздуха, а усилие при возврате в исходное положение определяется жесткостью и степенью сжатия пружины. Обратный ход таких пневмоцилиндров обычно не используется как рабочий.

В пневмоцилиндрах двухстороннего действия перемещение штока происходит под действием сжатого воздуха в прямом и обратном направлениях. Для таких пневмоцилиндров и прямой, и обратный ход являются рабочими. Однако, усилие, развиваемое пневмоцилиндром двустороннего действия при обратном ходе, ниже усилия, развиваемого цилиндром при прямом ходе.

Эти устройства, на принципе действия которых нет особой необходимости останавливаться, в основном воспринимают команды «да — нет». Скорости перемещения не регулируются с высокой точностью. На каждом выходе пневмоцилиндра обычно ставится регулируемый ограничитель потока газа, называемый «редуктором расхода». Последний является устройством одностороннего действия благодаря параллельному соединению с обратным клапаном, который допускает свободный проход воздуха в режиме впуска.

Для нормального функционирования рассматриваемого пневмопривода очень важно преодолеть силы трения и устранить колебания рабочего тела, возникающие при его перемещениях. Это будет обеспечено, если теоретически максимально возможная сила выталкивания (равная произведению давления на площадь сечения пневмоцилиидра) будет явно больше обратного усилия (обычно соотношение между ними выбирают равным 2).

Особенность подобных устройств проявляется в асимметрии действующих сил при прямом и обратном ходе, поскольку сечение штока всегда меньше сечения поршня. Необходимо отметить также, что при выборе размеров пневмоцилиндра с большим рабочим ходом нужно учитывать сопротивление штока продольному и поперечному изгибу.

В ограниченных пространствах, когда тело большой массы М перемещается со скоростью V , а трение пренебрежительно мало, возникает проблема устранения удара. В пневмоцилиндрах предлагается гасить (без отдачи) скорость перемещения рабочего звена (поршня, золотника и т.п.) в конце его хода на длине в несколько сантиметров. Устройство, позволяющее поглощать кинетическую энергию MV2/2 и рассеивать ее в виде тепла, называется амортизатором.

Если пневмопривод используется на весь свой ход, рекомендуется применять демпфированный пневмоцилиндр, т. е. устройство с пневматическими амортизаторами, устанавливаемыми на каждом его конце. В таком случае поршень с обеих сторон имеет две опорные поверхности уменьшенного диаметра, что позволяет установить в конце хода камеру амортизации с регулируемым с помощью винта сбросом газа (регулируемый пневматический демпфер).

В общем случае устройства, предназначенные для автоматизации различных систем, должны быть в какой-то степени универсальными. В конструкциях универсальность может быть реализована, если предусмотреть возможность изменения величины хода. Для этой цели в корпусе пневмоцилиндра устанавливают регулируемые механические упругие упоры. Их число должно быть не менее двух для одного хода и более двух, если предполагается множество ходов (в последнем случае применяются съемные упоры, которые монтируются на барабане). Пределы регулирования каждым упором рабочего хода гидро-пневмоцилиндра должны быть обеспечены работой соответствующего внешнего амортизатора. В основном речь идет о регулируемых гидравлических амортизаторах, работающих в замкнутом контуре.

Пневмоцилиндрgamemoneyru.blogspot.com