Як працює пневматичний циліндр

Пневматичний циліндр є механізмом, призначеним для створення лінійного переміщення в системах, що працюють на повітряному потоці. Конструктивно є корпус, всередині якого переміщається шток, що має безпосередній зв'язок з інструментом, обладнанням, тим самим приводячи його в дію. Потік повітря надходить у робочу порожнину через спеціальні вхідні порти. Саме під його впливом і здійснюється переміщення поршня або штока.

На практиці пневматичні циліндри набули широкого застосування в системах автоматизації виробничих процесів та управління механізмами. З їх допомогою здійснюється переміщення та позиціонування обладнання, деталей, матеріалів. Також нерідко такі механізми застосовуються для приводу роботизованих систем, конвеєрних ліній, пресів та ін.

Зараз зупинимося докладніше на тому, як працює дане обладнання та яких різновидів воно буває.

Особливості роботи пневматичних циліндрів

Про роботу пневмоциліндри досить прості, що позитивно позначається на їхній надійності та довговічності служби. Отже, компресор або будь-яке інше зовнішнє джерело енергії подає стиснене повітря в поршневу порожнину. В даний час розподільний клапан з'єднує штокову порожнину і атмосферу. Під впливом тиску стисненого повітря поршень починає переміщатися до того часу, поки досягне передньої кришки. В даному випадку пневмоциліндр робить прямий хід, що призводить до висунення штока.

Щоб повернути робочий елемент у його початкове положення, стиснене повітря подається в штокову порожнину, тоді як поршнева з'єднується безпосередньо з атмосферою. Тобто поршень рухається, а шток засувається назад. Управління робочими потоками у разі покладається на пневматичний розподільний клапан.

Все обладнання, яке сьогодні представлене в даному сегменті ринку, можна розділити на 2 великі категорії:

1. Пневмоциліндр односторонньої дії.
2. Пневмоциліндр двосторонньої дії.

Розглянемо кожну категорію обладнання докладніше.

Пневматичний циліндр односторонньої дії

У пневмоциліндрах односторонньої дії переміщення поршня зусиллям стисненого повітряного потоку здійснюється тільки в той бік, в який необхідно подати в даний момент цей самий потік. У конструкції таких пристроїв передбачена Поворотна пружина. Її силовий вплив і повертає робочий елемент у його початкове становище. В даному випадку треба піднімати, що повітряному потоку необхідно буде також подолати пружність цієї пружини, що саме по собі зменшить зусилля прямого ходу.

Залежно від конструктивного рішення виділяють наступні різновиди пневмоциліндрів односторонньої дії:

• З пружинним поверненням. Найбільш поширене на сьогодні рішення. Поворотна пружина може бути встановлена або в штоковій або в поршневій порожнині в залежності від особливостей роботи даного обладнання. Тобто може працювати як на стиск, так і розтягування.
• Плунжерний. Тут як робочий елемент використовується плунжер. Саме на нього і впливатиме повітряний потік, сприяючи його переміщенню та подоланню зовнішнього впливу. Зворотний хід здійснюється під впливом зовнішніх сил. Плунжер може додатково комплектуватися зовнішнім упором або бути без нього.
• Телескопічний. В обладнанні цього типу передбачені висувні секції. Виходить, що стиснене повітря подаватиметься в робочу порожнину через задню кришку, що й призведе до послідовного висування секції одна за одною. Для повернення в початкове становище також використовуються зовнішні зусилля.

Пневматичний циліндр двосторонньої дії

У такому обладнанні прямий і зворотний хід робочого елемента здійснюється під впливом потоку стисненого повітря. Тобто в даному випадку прямий і зворотний хід будуть робітниками. Але все ж таки, зусилля, які будуть розвиватися при зворотному ході будуть нижчими, ніж при прямому, що пов'язано з конструктивними особливостями даного обладнання. А саме вся справа у розмірах ефективних площ поверхонь штоків та обсягів внутрішньої порожнини пневмоциліндра при здійсненні прямого та зворотного ходу. Тобто навіть якщо всі умови будуть рівними переміщатися даний елемент у прямому і зворотному хоч і буде з різною швидкістю. Подібне рішення далеко не завжди буде придатним для ряду обладнання, яке приводиться в дію за його допомогою. Подібні недоліки усунуті в обладнанні із двостороннім штоком (має рівні робочої поверхні). Саме воно отримало сьогодні на практиці найбільше застосування.

Конструктивно пневматичні цілі для двосторонньої дії можуть бути виконані із закріпленою гільзою або ж із закріпленим штокам. Також широко представлені телескопічні моделі, хід яких може перевищити діаметр самого поршня приблизно в 10 разів.

Додаткова класифікація пневмоциліндрів

Поряд з обладнанням одностороннього та двостороннього принципу дії передбачені також 

додаткова класифікація. Так, пневмоциліндр ще можна розділити на 4 окремі категорії залежно від їхнього принципу дії:

• Лінійні. Це і є ті пневматичні циліндри односторонньої та двосторонньої дії, про які ми говорили вище.
• Поворотні. Це обладнання, яке в робочому процесі може змінювати напрямок повітряного потоку. До цієї категорії відносять неповноповоротні пневматичні циліндри та пневмомотори.
• Пневматичні схвати. Відрізняються різноманітністю конструкції, але здебільшого з них використовуються циліндри лінійної дії.
• Нестандартні виконавчі механізми. Найбільшого поширення практично отримали пневматичні молотки, пневматичний вібратори. Тут часто немає вихідних елементів, що обертаються або переміщаються.

Більш докладно з різноманітністю та особливостями пневматичних циліндрів, їх конструктивним рішенням, технічними характеристиками можна познайомитися в каталозі товарів «Гідромаркет». Також можна звернутися за додатковими консультаціями та допомогою у виборі до фахівців компанії у будь-який зручний для себе час.