Actuador neumático -Cilindro neumático
tipos de cilindros
1.1 Clases de línea recta
Cilindros estándar, cilindros delgados, cilindros-en forma de bolígrafo
Cilindro de sujeción: Con cerradura, bloqueo-de corte de aire y protección anti-corte-de aire
Posicionamiento del cilindro: el cilindro en sí no admite posicionamiento multi-punto ni carrera doble.
Cilindro de doble-eje: Doble fuerza de salida, capaz de soportar determinados momentos flectores.
La precisión de posicionamiento del cilindro depende del límite. Cuando se utiliza con una gran fuerza de salida o alta velocidad, se debe agregar un límite. El motivo es evitar que el pistón sufra un impacto excesivo y dañe fácilmente la culata. Los pistones pequeños y los cilindros-de carrera corta dependen de su propio acero duro.
Estructura de guía: los cilindros de un solo-eje generalmente no deben cargarse directamente y deben estar equipados con estructuras de guía/carga-(ejes de guía, cojinetes lineales, guías lineales). También son aceptables los pistones pequeños, los cilindros-de carrera corta, cuando no transporten cargas grandes y sin estructuras de guía/soporte-carga. El cilindro de tres-ejes tiene las características de una varilla guía.
Medidas anti-auto-rotación: sección transversal-irregular, con varillas guía
1.2 Tipo rotativo: Cilindro rotativo
1.3 Categorías funcionales: cilindros de agarre/cilindros de bloqueo
2. Fuerza de salida teórica del cilindro.
El empuje teórico (N) de un cilindro común de doble-efecto es: Fa=0.25π*D^2*P
En la fórmula:
Diámetro del cilindro (mm
La presión de trabajo (MPa) del cilindro p.
La fuerza de tracción teórica (N) es: Fa=0.25π*(D-d)^2*P
En la fórmula, cuando d es el diámetro del vástago del pistón (mm), se puede estimar que d=0.3D.
3. Tasa de carga del cilindro.
La tasa de carga del cilindro: se refiere a la relación entre la fuerza de carga real F del cilindro y la fuerza de salida teórica F0.
La capacidad de carga es un factor importante a la hora de elegir un cilindro. La fuerza de carga real que actúa sobre el eje del pistón varía según las diferentes condiciones de carga.
La carga real del cilindro está determinada por las condiciones de trabajo. Si se determina la tasa de carga η, también se puede determinar la potencia teórica del cilindro. La selección de la tasa de carga η está relacionada con el rendimiento de carga del cilindro y la velocidad de movimiento del cilindro.
4. Cálculo del empuje de salida y consumo de aire del cilindro.
Cálculo del empuje de salida del cilindro. Tomando como ejemplo el cilindro de doble-vástago simple-que se muestra en la Figura 10-14, el empuje F1 generado por el vástago cuando el pistón se mueve hacia la derecha y la fuerza de tracción F2 generada por el vástago cuando se mueve hacia la izquierda se pueden calcular de acuerdo con las ecuaciones (10-2) y (10-3):
(2) El consumo de aire q de aire comprimido para una carrera alternativa del cilindro se puede calcular mediante la ecuación (10-4):
Dado que la presión de trabajo requerida por cada dispositivo neumático es diferente, debe existir un estándar de presión unificado para calcular el consumo de aire. Generalmente, el caudal de aire comprimido a diferentes presiones se convierte en el caudal de aire libre a presión atmosférica estándar para su cálculo, es decir:
Q=q× (p+0.103) /0.103
En la fórmula: Q - consumo de aire libre (m³/s) p - Presión de trabajo del aire comprimido (Mpa)
5. Selección de cilindros
De acuerdo a los requerimientos y condiciones de trabajo, seleccionar correctamente el tipo de cilindro.
Si no se produce ningún fenómeno de impacto ni ruido de impacto cuando el cilindro llega al final de su carrera, se debe seleccionar un cilindro amortiguador. Si se requiere un peso liviano, se debe seleccionar un cilindro-de servicio liviano. Si el espacio de instalación es estrecho y la carrera es corta, se puede seleccionar un cilindro delgado. Hay una carga lateral y un cilindro con varilla guía es opcional. Se requiere una alta precisión de frenado y se debe seleccionar un cilindro de bloqueo. No se permite que el vástago del pistón gire. Se puede seleccionar un cilindro con función de vástago no-giratorio. Se deben seleccionar cilindros-resistentes al calor en entornos de alta-temperatura. En ambientes corrosivos, se deben seleccionar cilindros-resistentes a la corrosión. En entornos hostiles con polvo, es necesario instalar cubiertas antipolvo en el extremo extendido del vástago del pistón. Cuando se requiere un cilindro libre de contaminación-libre de aceite o cilindros lubricados-libres de aceite, etc. El diámetro del cilindro seleccionado se determina en función de la carga relevante, la presión de aire utilizada y la dirección de acción.
Seleccione la carrera del cilindro y la distancia de movimiento de la pieza de trabajo:
Está relacionado con la ocasión de uso y la carrera del mecanismo, pero generalmente no se debe seleccionar la carrera completa para evitar que el pistón choque con la culata. Si se utiliza para mecanismos de sujeción, etc., se debe añadir un margen adicional de 10 a 20 mm según la carrera requerida calculada.
Seleccione la serie del cilindro
Seleccione el tipo de instalación del cilindro.
Las diferentes series tienen diferentes métodos de instalación, que incluyen principalmente el tipo básico, el tipo de pie, el tipo de brida, el gancho en forma de U-y el tipo de oreja de eje.
Seleccione los amortiguadores: sin amortiguador, amortiguador de goma, amortiguador de aire y amortiguador hidráulico
El interruptor de inducción magnético seleccionado se utiliza principalmente para la detección de posición y es necesario incorporar un anillo magnético en el cilindro.
Las piezas de cilindro seleccionadas incluyen juntas relevantes.
6. Marcas de cilindros comúnmente seleccionadas: Airtac y SMC
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