Pneumatische cilinders (gemaakt van pneumatische cilinderbuis, zuigerstang, cilinderkap), ook wel luchtcilinders, pneumatische actuatoren of pneumatische aandrijvingen genoemd, zijn relatief eenvoudige mechanische apparaten die de energie van perslucht gebruiken en deze omzetten in lineaire beweging.Lichtgewicht en onderhoudsarme pneumatische cilinders werken over het algemeen met lagere snelheden en minder kracht dan hun hydraulische of elektrische tegenhangers, maar zijn een schone en kosteneffectieve optie voor betrouwbare lineaire beweging in veel industriële omgevingen.Het meest voorkomende ontwerp bestaat uit een cilinder of buis die aan beide uiteinden is afgedicht, met aan het ene uiteinde een dop en aan het andere uiteinde een kop.De cilinder bevat een zuiger, die is bevestigd aan een stang.De stang beweegt in en uit het ene uiteinde van de buis, aangedreven door perslucht.Er zijn twee hoofdstijlen: enkelwerkend en dubbelwerkend.
Ontwerp van een pneumatische cilinder:
In enkelwerkende pneumatische cilinders wordt lucht via één poort aan één kant van de zuiger toegevoerd, waardoor de zuigerstang in één richting uitschuift voor een taak zoals het optillen van een object.De andere kant blaast lucht naar de omgeving.Beweging in de tegenovergestelde richting gebeurt meestal door middel van een mechanische veer, die de zuigerstang terugbrengt naar zijn oorspronkelijke of basispositie.Sommige enkelwerkende cilinders gebruiken zwaartekracht, een gewicht, mechanische beweging of een extern gemonteerde veer om de teruggaande slag aan te drijven, hoewel deze ontwerpen minder gebruikelijk zijn.Dubbelwerkende pneumatische cilinders hebben daarentegen twee poorten die perslucht leveren om de zuigerstang zowel uit als in te trekken.Dubbelwerkende ontwerpen zijn veel gebruikelijker in de hele industrie, met naar schatting 95% van de toepassingen die deze cilinderstijl gebruiken.In bepaalde toepassingen is een enkelwerkende cilinder echter de meest kosteneffectieve en geschikte oplossing.
In een enkelwerkende cilinder kan het ontwerp "basispositie minus" zijn met veerteruggang, of "basispositie plus" met veerverlenging.Dit hangt ervan af of de perslucht wordt gebruikt om de uitgaande slag of de ingaande slag aan te drijven.Een andere manier om over deze twee opties na te denken, is duwen en trekken.In het push-ontwerp creëert luchtdruk een stuwkracht, die de zuiger duwt.Met het pull-ontwerp produceert luchtdruk een stuwkracht die de zuiger trekt.Het meest gespecificeerde type is drukverlengd, waarbij een interne veer wordt gebruikt om de zuiger terug te brengen naar zijn basispositie wanneer de lucht uitstroomt.Een voordeel van het enkelwerkende ontwerp is dat bij vermogens- of drukverlies de zuiger automatisch terugkeert naar zijn basispositie.Een nadeel van deze stijl is de enigszins inconsistente uitvoerkracht tijdens een volledige slag vanwege de tegengestelde veerkracht.Slaglengte wordt ook beperkt door de ruimte die de samengedrukte veer nodig heeft, evenals beschikbare veerlengtes.
Houd er ook rekening mee dat er bij enkelwerkende cilinders wat arbeid verloren gaat door de tegenwerkende veerkracht.Met deze krachtvermindering moet bij de dimensionering van dit cilindertype rekening worden gehouden.Diameter en slag zijn de belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij maatberekeningen.Diameter verwijst naar de diameter van de zuiger, die de kracht ten opzichte van de luchtdruk definieert.Beschikbare cilinderdiameters worden bepaald door het cilindertype en ISO- of andere normen.Slag bepaalt hoeveel millimeter de zuiger en zuigerstang kunnen bewegen.Een algemene regel is dat hoe groter de cilinderboring is, hoe groter de krachtoutput.Typische cilinderboringen variëren van 8 tot 320 mm.
Een laatste overweging is de montagestijl.Afhankelijk van de fabrikant zijn er vele configuraties beschikbaar.Enkele van de meest voorkomende zijn voetbevestiging, staartbevestiging, achterste draaipuntbevestiging en tapbevestiging.De beste optie wordt bepaald door de specifieke toepassing en andere systeemcomponenten.
Posttijd: 19 aug. 2022