气缸提供各种行业标准。在这些标准中,气缸进出各种各样的形状,尺寸和类型。还提供众多可选功能。

乍一看,排列可能有点压倒。好消息是,每个气动执行器类型和配置都在当今工厂自动化中有一个地方。

尽管有众多的标准选项,气动执行机构仍然是根据其执行特定功能的能力而选择的。气瓶的应用是无止境的。以下是一些例子:

  • 打开和关闭刀闸阀。
  • 升高和降低自动螺丝刀。
  • 转移在输送机上的货物。
  • 升高和降低一个15英尺高的烤箱门。
  • 操纵有轨电车的闸门以快速卸货谷物或其他散装商品。
  • 将零件进出一个半自动装配站。
  • 夹紧部件焊接或粘合。

有时应用程序超出了标准产品,只有一个定制的圆柱体就足够了。然而,开发定制的气瓶往往是昂贵和耗时的。

无论您是需要标准还是定制气缸,此逐步的过程将确保您的时间和投资花费很好。

两个问题

为了适当地指定任何应用的气缸,必须在进入设计的核心之前回答两个问题。它会表现哪种工作?可以选择哪种类型的汽缸?若干标准汽缸通常可用于适合任何一个应用,但通常有设计问题可以保留标准单元满足您的特定要求。在收取应用程序的细节之前,您应该在您需要的基础上获取句柄。

为了确定圆柱体的大小,你需要确定它需要产生多大的力。当力已知时,你可以用以下公式确定气缸的内径大小或功率因数(有效活塞面积):力=空气压力x功率因数。或者,换句话说:功率因数=力÷空气压力。

在此计算中,我们还没有考虑任何安全因素。因此,作为起点,让我们使用50%的安全系数。因此,将功率因数乘以1.5并使用结果计算从等式的气缸孔:功率因数x 1.5 = p(孔)2÷4。

不想做数学?不用担心。气缸目录通常有力因子表,列出了不同尺寸的活塞在不同空气压力下产生的力。

当汽缸缩回时产生的拉力带来了活塞杆的直径。在缩回模式下,空气压力只能作用于活塞的一部分,因为连杆会阻塞活塞的中心部分。因此,作为活塞面积减去杆区域,计算用于收缩力的功率因数。同样,气缸目录通常列出杆区域,以加速您的拉动电源因素的计算。

如果您没有足够的压力来使用优选的孔径筒生产所需的力,那么您必须转到更大的单位。这将影响包大小,并可能会产生一些空间需求问题。因此,工程师可能需要进行一些权衡。

油缸行程

在大多数应用中,中风通常是给定的。尽早决定它,以便在处理安装样式时可以确定您的包大小。

你需要多少冲程?这取决于应用程序。将门关闭到大型烤箱可能需要15英尺的行程。在输送机上抬起停止门可能只需要2英寸的运动,而推动输送机的负载可能需要30英寸或更大。铆钉铆钉不会需要太多的中风,最有可能只有一英寸的一小部分。

无论任务是什么,知道行程开始定义圆柱的类型,以及安装它所需的包络大小。出于讨论的目的,汽缸可根据其中风分为四类:短行程干,中间冲程,长行程和专业中风。请注意,一些汽缸可以重叠所有四个类别。

紧凑,短行程圆柱体有多种车身款式,并具有短至0.0625英寸,小到0.5英寸的钻孔。

中程气缸的冲程最高可达36英寸。这些拉杆油缸是流行的快速作用,轻型自动化应用。铝结构减轻了重量,降低了制造成本。

nfpa可互换的长冲程气缸的冲程最高可达99英寸,但它们非常适合要求冲程小至4英寸的应用。(NFPA是全国流体动力协会的缩写。该组织为所有拉杆油缸制造商制定标准。安装规范的建立是为了确保所有这些气瓶,无论品牌,都可以在尺寸上互换。)

专业中风缸可以具有超过99英寸的笔划。由多个制造商制造的电缆缸是一个示例。利用这种类型的汽缸,可以通过连接到气缸活塞的电缆向左或向右拉动夹具。具有15英尺行程的电缆缸可用于控制我前面提到的15英尺烤箱门。因为电缆可以是任何长度,所以气缸可以安装在任何地方,方便您的设计 - 直接在烤箱或房间上,如果需要。

安装注意事项

安装可能是一个具有挑战性的问题。在这一点上,是时候决定你想要如何安装单元,并决定你是否有合适的结构和空间这样做。这似乎是一个基本的概念,但是在这里失败的计划会很快摧毁你的计划。例如,如果你想要法兰安装一个部件,但是安装表面有一个配件,你可能会被迫重新设计底部安装的系统。在这种情况下,可能需要增加一个额外的板。

以下是帮助您确定如何安装气缸的问题:它会线性地推动负载,或者转动曲柄臂?

为了沿着直线推动、拉动或提升,气缸必须安装牢固。您可以通过底部的攻丝孔将气缸螺栓到您的设备上,或者将其竖立并将螺栓插入端帽的套筒螺母安装。或者,您可以选择由NFPA建立的16个标准的、可互换的、刚性安装中的任何一个。

刚性通孔安装可在许多短行程气缸模型。它提供了钻透缸体的埋头孔,便于与内六角螺钉安装。

如果气缸会转动曲柄臂,需要枢转。连接到圆柱体的后夹安装座将允许其枢转,但抑制横向运动。通过用柔性联接将曲柄连接到活塞杆,我们可以固定所需的运动。

短行程汽缸有许多相同的安装作为大男孩。例如,眼支架可以安装在一个圆体短行程单元上。这些安装还提供一个枢轴点附件,以允许圆柱体的枢轴运动。为了进一步协助这些类型的灵活安装,杆裂缝,杆眼和安装支架广泛可用。

即使它们不是标准的拉杆设计,大多数气缸样式也具有类似于NFPA安装件的安装。例如,在不锈钢的身体气缸上提供耳芯安装件。尺寸与NFPA安装件不同,但它们运行相同。

无论您选择何种圆柱样式,请务必深入了解产品目录,以找到最适合您的应用程序的挂载。

专业缸应用程序

如果您已经解决了这些初步的问题,并且确定标准的圆柱体不能满足您的特定需求,那么是时候考虑定制圆柱体了。

在定制气缸中设计时,如果您从特定的气缸系列开始,更容易 - 例如NFPA可互换,紧凑,或不可修复 - 这将有利于您的应用。

应用程序是否繁重?有足够的空房吗?如果是,那么您可能希望从nfpa风格的圆柱体开始。

房地产价格高吗?如果是,那么您可能会被迫从紧凑的样式开始。

价格是主要问题吗?如果是这样,那么不可修复的单位可能会成为您的第一选择。

记住,你确实有几个选择。一旦确定了圆柱体的样式,就可以开始设计的细节了。

您可能知道您的计划如何安装本机。工程师经常发现安装气缸需要一种特别的螺栓图案或安装风格。在这种情况下,您必须询问如何修改圆筒以适应图案的最小成本。它是否需要制造特殊部件?它需要独特的安装硬件,如板,法兰或括号?

请注意:在安装座具或唯一连接到圆柱体的情况下,成本将随着制造交货时间而增加。例如,鼻机安装可能需要产生独特的端盖。整体凸耳支架可能需要采用特殊的挤出,焊接或其他创意附件概念。代替凸耳,是否有空间钻头,用特殊的底部或侧安装孔钻头和挖掘你的圆柱的端盖(或身体)?你有足够的线程景深吗?

运动元素

现在,您需要解决圆柱体的运动元素。是否有特殊的运动,传感或侧面载荷,这将需要对气缸进行特殊修改?如果是这样,你需要容纳它们。

如果负载必须停在中间位置,你就会运气。您可以从单缸中获得三个或更多杆位置!许多气缸样式配有三位位置。短程,扎带圆柱体可用,这些基本上是两个圆筒体在单个封装中组合。您可以指定相同或不同的笔划长度以根据需要设置工作位置。

更重要的是,许多气缸风格可在背靠背配置,使定位多达四个端点。顾名思义,两个单杆气缸装配与他们的后端盖连接。通过锚定一个杆端,并允许气缸体“浮动”,可以获得四个不同的端点。

对于反旋转和注册是关键的应用,有解决方案。保持负载的固定方向可以用几种方法来实现。在一种用于拉杆气缸的方法中,气缸内的两个导向销通过活塞头。这些导向销以±1度的公差防止杆的旋转。在每个导向销的末端包括一个橡胶盘,以将导向销固定在精密导向销孔中。

因为导向销位于气缸内,因此它们受到环境和物理损坏,因此通过系统润滑润滑。它们不需要额外的空间,将杆端区域留下可根据您的应用要求提供附件和工具。

内部导销也可用于许多短行程气缸型号。

另一种解决方案是使用外部导向块安全地连接到活塞杆上。导向块上装有钢导向轴,保证防旋转度小于0.8度。

双活塞杆也可以结合到气缸盖中以提供防旋转。杆牢固地固定在活塞上,并通过杆端工具杆在外部捆绑在一起。工具栏确保杆在串联中移动,并为您的应用需要提供理想的安装表面,用于附件。工具栏配有螺纹安装孔或可选的抵抗安装孔。

当笔划可以在延长或单位的缩回时更改时,可能需要行程调整样式。

带有螺纹密封锁紧螺母的调节螺钉安装在后端盖中提供了一种简单但坚固的缩回方向上的汽缸行程调节。调节螺钉上的细螺纹将提供精确调整。可调缩回笔划作为许多气缸样式提供可选功能。

还可以使用双杆圆筒的后端来调节延伸行程。止腰,保险杠和某种冲击板可以做到这件事。但是,如果采用这种方法,请使用小心并考虑安全盖,以避免避免暴露的夹紧点!

对感测的需求通常可以改变气缸设计,具体取决于所需的传感器类型。标准电子切换需要将磁铁添加到活塞中。接近开关可能需要内部或外部变化到圆柱体,使得传感探针将具有它们可以读取的目标。换能器还可能需要各种内部或外部变化对单位。

侧载通常建议需要诸如止动管或较重衬套的物品,因为当圆筒在运动时产生的磨损。

缸体活塞杆由缸体前部的轴承和在缸体内壁内运行的活塞支撑。当杆接近完全延伸,支持表面之间的距离变得更短。活塞杆总成容易旋塞,造成轴承表面的不均匀磨损和缩短密封寿命。

解决这个问题的一个办法是安装一个内止动管。止动管阻止活塞到达前压头,从而增加支撑点之间的最小距离。减少部件磨损,延长气缸使用寿命。

然而,为了保持相同的工作行程,气缸体的长度必须增加截止管的长度。处理增加的包大小可能会出现问题。

如果您有空间,双杆缸为您提供最佳的活塞杆组件支撑。两个端盖中的杆轴承减少了活塞上的负荷。该设计还可确保支持点之间的最大距离。

环境问题

最后,我们来谈谈环境问题。在考虑内部问题之前,应该先解决外部问题。

外部问题是对气缸外部造成伤害的物品。某些“洗涤”或潮湿的环境通常要求对基本汽缸组件进行材料改变。端盖,管道,拉杆等部件可能必须由不锈钢或独特的塑料制成。代替物质改变,可以在恶劣环境中使用汽缸来使用化学涂覆过程。

热量可能是另一个需要物质变化的外部问题。

内部问题包括用于操作可以进入汽缸的气缸和污染物的流体。

如果运行钢瓶需要空气以外的液体,则可能需要更换密封。

如果研磨材料可能进入机组,可能需要杆式刮水器或刮水器。外部化学物质也可能影响内部成分。密封材料也可能需要改变。

特殊的圆柱体应用可能会相当复杂。但是,通过向汽缸制造商提供这些问题的答案,您将极大地帮助他们努力提供确切的您需要的东西。

请记住,从标准产品的每个偏差可能导致制造,购买或设计的特殊部件。当您正在查看您的下一个设计项目时,我会建议您尽可能地将其符合标准产品。从标准产品中改变的少数部分,成本不太可能增加。但是,当需要全定制气缸时,您需要计划更长的延期时间,因为这些物品将设计为您的特定需求。