SMC气缸的选型流程大致是什么样的?如何根据工况确定气缸种类?
按动作方式分类:单作用气缸:单作用气缸通常只有一侧提供较大的推力,另一侧依靠弹簧复位。其行程较短,一般在100mm以内,适用于行程短、对输出力和运动速度要求不高的场合,价格较低且耗能少。
SMC气缸两侧都提供推力,适用于需要连续运动的场合,如自动化生产线等。
SMC气缸按结构分类:活塞式气缸:适用于小型设备或手持工具,因其结构简单、成本效益高和可靠性强而被广泛应用。
SMC气缸用于实现旋转运动,适用于需要旋转功能的自动化设备。无杆气缸:无杆气缸没有活塞杆,适用于需要紧凑设计的场合。
选型基本原则确定使用环境:根据气缸的使用环境选择适合的气缸类型和材料,如温度、湿度、腐蚀性气体等因素对气缸的影响。
确定输出力需求:根据负载状态确定气缸的轴向负载力F,预选气缸的负载率η,以及使用压力P,P应小于减压阀进口压力的85%。
考虑安装空间:根据设备的安装空间选择合适的气缸尺寸和类型。计算步骤确定气缸缸径:根据负载大小、工作压力和动作速度来确定气缸的缸径。
计算实际出力时要考虑效率系数η,不同速度和环境条件下η值会有所变化。
计算气缸推力:气缸推力的计算公式为:F = P * A - fF,其中F为气缸出力(kgf),A为截面(cm2),P为应用的压力(kgf/cm2),f为摩阻(kgf)。
计算耗气量:耗气量是指气缸往复一个行程的情况下,气缸以及缸与换向阀之间的配管内所消耗的空气量。计算公式为:Q = Vn × A,其中Q表示流量,Vn表示气体在标准状态下的体积,A为气缸截面。
考虑行程终端的冲击:在选定气缸时,需要考虑行程终端的冲击,以确保设备的稳定性和安全性。通过以上步骤和原则,可以确保在非标机械设计中选择合适的气缸,从而提高设备的性能和可靠性。
气缸的典型结构和工作原理普通双作用气缸 1-缓冲柱塞 2-活塞 4-缸筒 5-导向套 6-防尘圈7-前端盖 8-气口 9-传感器 10-活塞杆 11-耐磨环 12-密封圈 13-后端盖 14-缓冲节流阀以气动系统中常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明,气缸典型结构它由缸筒、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封件等组成。双作用气缸内部被活塞分成两个腔。有活塞杆腔称为有杆腔,无活塞杆腔称为无杆腔。当从无杆腔输入压缩空气时,有杆腔排气,气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动,使活塞杆伸出;当有杆腔进气,无杆腔排气时,使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气,活塞实现往复直线运动。2.气缸的分类气缸的种类很多,一般按气缸的结构特征、功能、驱动方式或安装方法等进行分类。分类的方法也不同。按结构特征,气缸主要分为活塞式气缸和膜片式气缸两种。按运动形式分为直线运动气缸和摆动气缸两类。
气缸的安装形式气缸的安装形式可分为1)固定式气缸 气缸安装在机体上固定不动,有脚座式和法兰式。
缸体围绕固定轴可作一定角度的摆动,有U形钩式和耳轴式。
缸体固定在机床主轴上,可随机床主轴作高速旋转运动。这种气缸常用于机床上气动卡盘中,以实现工件的自动装卡。
气缸缸筒直接制作在夹具体内。
带锁气缸不是特别常用的一种气缸,《空间受限的顶升机构》一文中有使用带锁气缸,这种气缸有3个进气口,所以与一般气缸相比,控制回路有不小的差别。
结构原理:
锁紧气缸的结构原理如下两图所示,图一结构弹簧力作用到锥形环,通过钢球传递到制动瓦座,再传递到制动瓦,由于楔形效果,作用到气缸轴的制动力很大。开锁口供气后,锥形环在气压作用下克服弹簧力向左移动,使钢球脱离锥形环,解除制动力。图二基本原理一样,只是抱紧方式改为夹片式。
一般气缸使用一个两位电磁阀控制,因为气缸只有两个位置,使用三位电磁阀是应对突然断电时需要保持特殊位置的气缸使用。带锁气缸则需要使用少两个电磁阀来控制,以下图水平搬运为例说明:
1)控制气缸前后运动的电磁阀为三位五通中封电磁阀,其中气缸伸出侧电磁阀与调速阀中间增加一个与单向阀并联的调压阀;
2)控制锁紧的电磁阀为两位三通电磁阀,两位三通电磁阀适用于控制单个接口的气路,如单作用气缸、吹气等;
3)由于气缸伸出的力值大于退回的力值(前提是伸出与退回负载相同),所以需要增加调压阀和单向阀,即调节伸出的力值等于退回的力值;
4)《空间受限的顶升机构》中气缸水平摆放,但由于气缸伸出时负载大,退回时负载小,故调压阀应加在气缸退回侧气路上,保证突然断电时活动踏台不会突然掉落。