Пневмоцилиндры, пневмозахваты

Пневмоцилиндры (пневматические цилиндры, пневмоприводы) — это устройства, использующие энергию сжатого воздуха для создания механического движения и совершения механической работы (перемещения груза, сжатия пружин и т.д.). Пневмоцилиндры широко применяются в пневматических и автоматизированных системах на производстве, в робототехнике.

Назначение пневмоцилиндров:

• Используются в качестве приводов для перемещения и управления положением различных механизмов — затворов, клапанов, эжекторов, толкателей, захватов.
• Применяются в составе автоматических линий, станков, роботов для автоматизации циклов работы.
• Обеспечивают синхронизацию и последовательность выполнения технологических операций без участия человека.
• Допускают работу во взрывоопасных средах и агрессивных условиях.

Пневмоцилиндры могут создавать два основных вида движения:

• Возвратно-поступательное (линейное) движение: под действием сжатого воздуха поршень с штоком перемещается в осевом направлении и используется для перемещения и силового воздействия по прямой траектории.
• Возвратно-вращательное движение: с помощью зубчатой или червячной передачи осевое движение поршня преобразуется во вращение выходного вала с возможностью поворота в обе стороны и применяется для вращения механизмов.

Также существуют комбинированные виды движения при использовании специальных направляющих и дополнительных преобразующих механизмов на выходе из пневмоцилиндра — кривошипно-шатунный, кулачковый механизм и др.

Виды пневмоцилиндров

В зависимости от конкретных задач автоматизации и условий работы оборудования пневматические цилиндры классифицируются по следующим признакам или типам:

• по принципу работы и конструкции: поршневые, бесштоковые, двухштоковые, поворотные, короткоходовые, телескопические, многопозиционные, пневмозахваты, цилиндры-позиционеры.
• по размеру: стандартные, миницилиндры, компактные.
• по форме корпуса: квадратные или прямоугольные, круглые.
• по модификации: магнитные, немагнитные, с демпфированием, без демпфирования, с противоповоротной платформой, с односторонним штоком, с двухсторонним штоком, с удлиненным штоком, с пружинным возвратом, с фиксатором штока, с непроворачивающимся штоком, с торможением в одну сторону, без торможения, тандемы.
• по типу действия: одинарного (одностороннего), двойного (двустороннего).
• по применению: стандартные, поворотные, противоударные, высокоскоростные.
• по способу торможения: с нерегулируемой амортизацией, с регулируемой амортизацией, с фрикционным тормозом.

Стандартные и компактные поршневые пневмоцилиндры являются наиболее популярными и находят широкое применение в различных отраслях.

Технические характеристики (параметры) пневматических цилиндров

• Диаметр цилиндра.
• Ход поршня (расстояние, на которое может перемещаться шток цилиндра).
• Тип действия (одинарное или двойное).
• Усилия на штоке (сила, которая развивается на конце поршня пневмоцилиндра в результате воздействия сжатого воздуха).
• Максимальное рабочее давление сжатого воздуха, которое может быть применено к устройству.
• Диапазон рабочих температур (температурные пределы эксплуатации).
• Материалы (из чего изготовлены основные компоненты пневмоцилиндра, такие как корпус, поршень, и уплотнения).
• Скорость хода поршня.
• Потребление воздуха при прямом и обратном ходе.
• Наличие хода демпфера для плавного торможения и предотвращения удара поршня и крышки цилиндра.
• Наличие датчиков положения.
• Размеры и типы соединений для монтажа и интеграции пневмоцилиндра в систему.
• Необходимость смазки при высоких скоростях.

Стандарты пневмоцилиндров

Производство пневматических цилиндров поддерживается рядом международных стандартов, устанавливающих требования к их конструкции, параметрам и тестированию. Производители также могут следовать национальным или отраслевым стандартам в зависимости от конкретных требований и рыночных условий.

Международные:

• ISO 15552: устанавливает требования к габаритам и монтажным размерам цилиндров, предназначенных для широкого применения в пневматических системах.
• ISO 21287: устанавливает требования к компактным цилиндрам с коротким ходом без внутреннего амортизатора, что позволяет их использовать в ограниченных пространствах.
• DIN/ISO 6432: определяет размеры монтажные и габаритные для миниатюрных цилиндров, предназначенных для применения в ограниченных пространствах.
• ISO 15524: устанавливает обобщенные размеры и параметры для различных типов пневмоцилиндров, облегчая их выбор и взаимозаменяемость.
• VDMA 24562: разработан немецкой ассоциацией производителей машин и оборудования, определяет основные параметры гидравлических и пневматических цилиндров.
• DIN/ISO 6431: устанавливает размеры и параметры для стандартных пневматических цилиндров.
• Стандарты CETOP (European Committee for Hydraulics, Pneumatics, and Seals — европейский комитет по гидравлике, пневматике и уплотнениям).

Некоторые российские ГОСТы:

• ГОСТ 15608-81 «Пневмоцилиндры поршневые. Технические условия» распространяется на пневмоцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком.
• ГОСТ 18460-91 «Пневмоприводы. Общие технические требования» распространяется на пневмоприводы и устройства, входящие в их состав, с номинальным давлением от 0,16 до 1,6 МПа.
• ГОСТ 6540-68 «Гидроцилиндры и пневмоцилиндры. Ряды основных параметров» распространяется на поршневые и плунжерные гидро- и пневмоцилиндры общего назначения.

Внутренняя конструкция поршневых пневмоцилиндров

Устройство может включать следующие основные детали и узлы:

• Корпус цилиндра (изготавливают из стали, чугуна, алюминиевого сплава, анодированного алюминия). Внутри цилиндра перемещается поршень.
• Поршень (выполняется чаще всего из алюминиевого сплава или бронзы) совершает возвратно-поступательные движения и передает через шток силу давления и ход на выходной механизм. Поршень тщательно обрабатывается и полируется для плавного скольжения внутри цилиндра.
• Шток поршня — стальной стержень, соединяющий поршень с выходным механизмом. Передает движение поршня.
• Задняя и передняя крышки закрывают торцевые отверстия корпуса цилиндра.
• Уплотнения штока и поршня (резиновые манжеты, сальники, уплотнительные кольца, О-образные кольца) обеспечивают герметичность и предотвращают утечки сжатого воздуха.
• Направляющие поршня обеспечивают точное и стабильное движение поршня внутри цилиндра, уменьшают боковые нагрузки и предотвращают избыточное боковое движение.
• Магнитное кольцо создает магнитное поле, которое может быть использовано для обнаружения положения, управления или синхронизации движения.
• Гайка штока для крепления и фиксации штока в определенном положении, регулировки натяжения или предотвращения самопроизвольного движения штока.
• Винт регулирования используется для изменения степени демпфирования в пневмоцилиндре.
• Самосмазывающийся подшипник обеспечивает плавное и эффективное движение элементов пневмоустройства.

Элементы крепления пневмоцилиндров

Выбор конкретных элементов крепления зависит от конструкции цилиндра, конкретных требований к условиям эксплуатации. Элементы крепления обеспечивают надежную и безопасную установку цилиндров в пневмосистемах. Заказываются отдельно.

• Лапы (угловые стойки).
• Тяги и соединительные стержни.
• Фланцы (крепежные пластины), кронштейны.
• Проушины, вилки.
• Цапфы резьбовые, цапфы крышки, опоры-цапфы.
• Крепежные болты и гайки.

Элементы крепления штока с ведомым механизмом

• Вилкообразный наконечник штока (или вилочная головка): могут иметь отверстия или выступы для крепления болтами или шпильками, что обеспечивает надежное соединение.
• Шарнирный наконечник штока (или сферическая головка):  обеспечивает угловую свободу и позволяет штоку двигаться под различными углами.
• Муфта: обеспечивает передачу движения и может использоваться для компенсации угловых отклонений или несовпадений осей.

Дополнительные принадлежности (комплектующие)

Предназначены для расширения функциональности или обеспечения определенных характеристик в работе. Заказываются отдельно.

• Компенсаторы хода (амортизаторы): используются для плавного и контролируемого замедления движения поршня пневмоцилиндра в конце хода. Это предотвращает резкие удары и увеличивает долговечность пневматической системы.
• Датчики положения (магнитные бесконтактные, герконовые): для мониторинга положения поршня цилиндра.
• Фрикционные тормоза: для создания механического сопротивления и торможения движущегося элемента цилиндра. Они могут использоваться для удержания положения поршня при отключении давления в системе или для создания контролируемого тормозного эффекта.
• Скоростные регуляторы: для контроля и регулирования скорости движения поршня внутри цилиндра.
• Направляющие для пневмоцилиндров: обеспечивают стабильность и точность движения поршня внутри цилиндра, предотвращают боковые смещения.

Монтаж и эксплуатация

• Эксплуатацию пневмоцилиндров допускается только квалифицированным персоналом. При монтаже следует сверяться с проектными требованиями и рекомендациями производителя.
• Следует помнить, что источником потенциальной опасности при монтаже, эксплуатации и техническом обслуживании этих устройств является сжатый воздух. Любые работы по обслуживанию и ремонту пневмоцилиндров следует проводить после сброса давления в пневмосистеме.
• Необходимо соблюдать предельные значения рабочих параметров, указанные в паспортных данных для конкретного типа пневмоцилиндра.
• Необходимо регулярное техническое обслуживание.

Технические данные указаны в карточке товара. Для получения подробной технической информации, пожалуйста, обратитесь к нам. Вы можете связаться с нашим менеджером по указанному на сайте номеру телефона или воспользоваться удобной формой обратной связи.