I. Tipologie di cilindri pneumatici
Nella trasmissione pneumatica, l'energia di pressione del gas compresso viene convertita in energia meccanica da attuatori pneumatici. I cilindri pneumatici possono essere classificati in due tipologie: quelli che realizzano movimento lineare alternativo e quelli che eseguono movimento oscillatorio alternativo. I cilindri pneumatici che eseguono un movimento lineare alternativo possono essere ulteriormente suddivisi in cilindri pneumatici a semplice-effetto, a doppio-effetto, a membrana e a impatto.
① Cilindro pneumatico-a semplice effetto: solo un'estremità ha uno stelo. Il gas viene fornito da un lato per accumulare pressione, che poi spinge il pistone ad estendersi e ritorna tramite una molla o il peso proprio-.
② Cilindro pneumatico a doppio-effetto: il gas viene fornito alternativamente da entrambi i lati. La forza viene emessa in una o entrambe le direzioni.
③ Cilindro pneumatico a membrana: un diaframma sostituisce il pistone e la forza viene erogata in una sola direzione. Utilizza una molla per il riposizionamento. Ha buone prestazioni di tenuta ma una corsa breve.
④ Cilindro pneumatico a impatto: questo è un nuovo tipo di componente. Converte l'energia di pressione del gas compresso nell'energia cinetica del movimento ad alta-velocità (10-20 metri/secondo) del pistone per eseguire il lavoro. Il cilindro pneumatico a impatto ha un coperchio centrale con un ugello e una porta di scarico. Il coperchio centrale e il pistone dividono il cilindro pneumatico in tre camere: la camera di stoccaggio dell'aria, la camera di testa e la camera di coda. È ampiamente utilizzato in varie operazioni come taglio, punzonatura, frantumazione e formatura. I cilindri pneumatici che eseguono movimenti alternativi o oscillanti sono chiamati cilindri pneumatici oscillanti. Le pale dividono la camera interna in due e il gas viene fornito alternativamente alle due camere, facendo compiere un movimento oscillatorio all'albero di uscita. L'angolo di oscillazione è inferiore a 280 gradi. Inoltre, ci sono cilindri pneumatici rotanti, cilindri pneumatici di smorzamento idraulico e cilindri pneumatici a gradini, ecc.
II. Funzione del cilindro pneumatico: converte l'energia di pressione dell'aria compressa in energia meccanica, guidando il meccanismo per eseguire movimento alternativo lineare, oscillazione e movimento rotatorio.
III. Classificazione dei cilindri pneumatici: cilindri pneumatici alternativi a movimento lineare, cilindri pneumatici oscillanti per movimento oscillante, artigli pneumatici, ecc.
IV. Struttura del cilindro pneumatico: il cilindro pneumatico è composto dal cilindro pneumatico, dal coperchio terminale, dal pistone, dall'asta del pistone e dai componenti di tenuta. La sua struttura interna è mostrata nella figura seguente.
V. Principi di struttura del cilindro pneumatico
1. Canna del cilindro pneumatico: il diametro interno della canna del cilindro pneumatico determina la forza di uscita del cilindro pneumatico. Il pistone deve muoversi agevolmente nella canna del cilindro pneumatico. La rugosità superficiale della superficie interna della canna del cilindro pneumatico dovrebbe raggiungere Ra0,8um. Per le canne dei cilindri pneumatici in acciaio, anche la superficie interna deve essere placcata con cromo duro per ridurre la resistenza all'attrito e all'usura e per prevenire la ruggine. Il materiale della canna del cilindro pneumatico può essere acciaio ad alto-carbonio, lega di alluminio ad alta-resistenza o ottone. Per i piccoli cilindri pneumatici è possibile utilizzare tubi in acciaio inossidabile. I cilindri pneumatici con interruttori magnetici o quelli utilizzati in ambienti corrosivi dovrebbero utilizzare materiali come acciaio inossidabile, lega di alluminio o ottone. I pistoni dei cilindri pneumatici SMC CM2 utilizzano anelli di tenuta combinati per ottenere una tenuta bidirezionale. Il pistone e l'asta del pistone sono collegati tramite-raccordo a pressione senza dadi.
2. Coperchio terminale: il coperchio terminale è dotato di porte di ingresso e di scarico e alcuni hanno anche un meccanismo tampone all'interno. Il coperchio terminale sul lato dello stelo è dotato di anelli di tenuta e anelli antipolvere- per impedire perdite d'aria dallo stelo del pistone e impedire l'ingresso di polvere esterna nel cilindro pneumatico. Il coperchio terminale sul lato dello stelo è dotato di un manicotto di guida per migliorare la precisione di guida del cilindro pneumatico, sopportare un piccolo carico laterale sullo stelo, ridurre la deflessione quando lo stelo si estende e prolungare la durata del cilindro pneumatico. Il manicotto di guida utilizza solitamente leghe contenenti olio sinterizzato-o getti di rame inclinati. Un tempo il coperchio terminale era in ghisa, ma ora, per ridurre il peso e prevenire la ruggine, è spesso realizzato in lega di alluminio mediante pressofusione. I microcilindri pneumatici utilizzano materiali in ottone.
3. Pistone: il pistone è la parte-del cilindro pneumatico che riceve la pressione. Per evitare che le due camere del pistone comunichino tra loro è previsto un anello di tenuta del pistone. L'anello resistente all'usura-sul pistone può migliorare le prestazioni di guida del cilindro pneumatico, ridurre l'usura dell'anello di tenuta del pistone e ridurre la resistenza all'attrito. L'anello resistente all'usura-è solitamente realizzato con materiali come poliuretano, politetrafluoroetilene o resina sintetica rinforzata con tessuto-. La larghezza del pistone è determinata dalla dimensione dell'anello di tenuta e dalla lunghezza necessaria della parte scorrevole. Se la parte scorrevole è troppo corta, è soggetta ad usura precoce e ad inceppamenti. Il materiale del pistone è solitamente lega di alluminio o ghisa. I pistoni dei piccoli cilindri pneumatici sono in ottone.
4. Asta del pistone: l'asta del pistone è la parte portante-più importante del cilindro pneumatico. Solitamente è realizzato in acciaio ad alto-carbonio ed è trattato con cromatura dura o acciaio inossidabile per prevenire la corrosione e migliorare la resistenza all'usura dell'anello di tenuta del pistone.
5. Anello di tenuta: i componenti in posizioni di movimento rotatorio o alternativo sono chiamati guarnizioni mobili, mentre la tenuta di parti fisse è chiamata guarnizioni statiche. I metodi di connessione tra la canna del cilindro pneumatico e il coperchio terminale includono principalmente i seguenti tipi: tipo integrato, tipo rivettatura, tipo con connessione filettata, tipo a flangia e tipo con tirante.
6. Quando il cilindro pneumatico funziona, fa affidamento sulla nebbia d'olio nell'aria compressa per lubrificare il pistone. Esistono anche un numero limitato di cilindri pneumatici non-lubrificati.
VI. Principio di funzionamento del cilindro pneumatico
Le forze di spinta e trazione sullo stelo del pistone vengono determinate in base alla forza richiesta per il funzionamento. Quando si seleziona un cilindro pneumatico, è necessario assicurarsi che la forza di uscita del cilindro pneumatico abbia un leggero margine. Se il diametro del cilindro pneumatico è troppo piccolo, la forza in uscita sarà insufficiente e il cilindro pneumatico non funzionerà normalmente; tuttavia, se il diametro del cilindro pneumatico è troppo grande, non solo renderà l'attrezzatura pesante e costosa, ma aumenterà anche il consumo di aria, con conseguente spreco di energia. Nella progettazione delle attrezzature, è consigliabile utilizzare quanto più possibile meccanismi di amplificazione della forza per ridurre le dimensioni del cilindro pneumatico.
Sopra è riportato il principio strutturale e le funzioni di base del cilindro pneumatico. Per ulteriori informazioni correlate, visitarehttps://www.joosungauto.com/.
