3. Функціональне призначення та умовне позначення

ЕЛЕМЕНТІВ ПНЕВМОСИСТЕМ

3.1. Пневмоциліндр

3.1.1. Двохсторонній одноштоковий пневмоциліндр

У переважній більшості автоматизованого обладнання для забезпечення реалізації технологічних операцій необхідно здійснити прямолінійне переміщення виконавчих пристроїв. У таких випадках використовують пневмопривод, двигуном у якому є пневмоциліндр .

Пневмоциліндр - пневмодвигун, який здійснює зворотно-поступальний прямолінійний рух під дією стиснутого повітря. Спрощена конструктивна схема двохстороннього пневмоциліндра (переміщення поршня циліндра в обох напрямках здійснюється під дією стиснутого повітря) з одностороннім штоком представлена на рис.1.

Рис. 1. Конструктивна схема пневмоциліндра: 1 – гільза циліндра; 2 - шток ; 3 – поршень; 4 – ущільнення; 5,6 - кришки

Рис.2. Умовне позначення пневмоциліндра двохсторонньої дії

Технічні дані пневмоциліндрів які випускає фірма"festo":

- зусилля -10...48000 Н;

-швидкість ходу -30...2000 мм/с;

• довжина ходу-1...2000 мм

3.1.1. Двохсторонній одноштоковий пневмоциліндр

Основні параметри пневмоциліндрів:

F - зусилля на штоці без врахування втрат на тертя, визначається як добуток тиску стиснутого повітря (Р) на площу поршня (S);

V - швидкість переміщення штока, визначається швидкістю заповнення порожнини циліндра масою стиснутого повітря;

L - довжина ходу штока, визначає конструктивні розміри пневмоциліндра.

Прямий хід пневмоциліндра здійснюється під час подачі стиснутого повітря в поршневу (ліву) порожнину циліндра, а штокову (праву) необхідно з'єднати з атмосферою, щоб повітря, яке там знаходиться не чинило опору руху поршня. Зворотний хід пневмоциліндра здійснюється при зміні напрямку потоку повітря.

Згідно цииклу роботи автоматизованого обладнання пневмоциліндр може здійснювати:

- прямий хід, після його завершення - зворотний;

- прямий хід і через заданий проміжок часу зворотний.

У обох випадках може задаватись швидкість переміщення поршня як при прямому так і при зворотному ходах, у цьому разі в пневмосистемі необхідно передбачити засоби регулювання швидкості наповнення масою стиснутого повітря порожнини циліндра.

Зусилля, яке передає пневмоциліндр виконавчому пристрою під час прямого ходу визначається тиском стиснутого повітря та площею поршня з урахуванням втрат на переборення сил тертя:

F = PS₁ – F_Т = P - F_Т

Рис.3

P - тиск стиснутого повітря;

S₁, S₂ -активна площа поршня з поршневої та штокової сторони;

D - діаметр поршня;

d - діаметр штока;

F_T - сумарне зусилля тертя поршня та штока.

Під час зворотного ходу у зв'язку з зменшенням активної площі поршня за рахунок площі штока зусилля буде меншим:

3.1.2. Двохсторонній двохштоковий пневмоциліндр

Двохсторонній двохштоковий пневмоциліндр використовується у випадках коли необхідно забезпечити однакове зусилля та швидкість в обох напрямках руху поршня.

Рис.4. Двоштоковий пневмоциліндр

Технічні характеристики двохштокового пневмоциліндра які випускає фірма "FESTO" аналогічні одноштоковому.

3.1.3. Пневмоциліндр з пружинним зворотом

Пневмоциліндр з пружинним зворотом (рис. 5) здійснює прямий хід - при подачі стисну того повітря у поршневу (ліву) порожнину циліндра і зворотний хід - під дією пружини.

Рис.5. Пневмоциліндр з пружинним зворотом