سیلندر های پنوماتیک - بخش اول

سیلندر های پنوماتیکی انواع مختلفی دارند که هر کدام عملکرد ویژه خود را دارند. اجزای سیلندر های پنوماتیک و علائم فنی آن ها در ادامه آمده است...

 سیلندر های پنوماتیک - بخش اول

در مقالات قبلی به طراحی کلی سیستم های پنوماتیک و مهمترین اجزای آن پرداختیم:

  • آماده سازی هوا
  • شیرهای کنترل
  • رگلاتورهای جریان
  • محرک ها / سیلندرها
  • لوله ها (شلنگ ها) و اتصالات

در این مقاله به سیلندرهای پنوماتیک نگاهی می اندازیم. سیلندرها مهمترین وسیله تحریک در سیستم های پنوماتیک هستند. سیلندرها انرژی ذخیره شده در هوای فشرده را به حرکت تبدیل می کنند.

سیلندر ها را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:

براساس طراحی:

  • سیلندر با میله پیستون
  • سیلندر بدون میله
  • سیلندر های دیافراگمی
  • سیلندر های چرخشی (دوار)

براساس نوع حرکت:

  • حرکت خطی
  • حرکت چرخشی

براساس عملکرد:

  • تک کاره
  • دوکاره
  • 3 یا 4 وضعیته

براساس نوع ضربه گیر(کوشن):

  • با ضربه گیر پنوماتیک قابل تنظیم
  • با ضربه گیر انعطاف پذیر
  • بدون ضربه گیر

انواع زیادی از سیلندر های پنوماتیک وجود دارند. در این مقاله فقط روی رایج ترین آنها تمرکز می کنیم.

سیلندر با پیستون های میله دار

سیلندر ها در انواع مختلفی در دسترس قرار دارند و از استاندارد های بین المللی خاصی هم تبعیت می کنند. البته با وجود این سیلندر های استاندارد، سیلندر های غیر استاندارد هم وجود دارند. مخصوصا قبل از استاندارد سازی در ظوابط DIN/ISO 6431 و DIN/ISO 6432 انواع بسیار زیادی از سیلندر ها بود که توسط تولید کنندگان مختلفی ارئه می شدند.

سیلندرهای استاندارد رایج عبارتند از:

  • سیلندرهای کارتریج کوچک
  • سیلندر های گرد (DIN ISO 6432)
  • سیلندرهای پروفیلیISO 15552 | VDMA 24562 (استاندارد قدیمی: DIN ISO 6431)
  • سیلندرهای کامپکت ISO 21287 | UNITOP
  • سیلندرهای کورس کوتاه
  • سیلندر میله کراوات ISO 15552

انواع سیلندر

انواع سیلندر

در این مقاله ویژگی های زیر بررسی می شوند:

  1. طراحی
  2. قطر و کورس
  3. حرکت
  4. تعداد پیستون ها
  5. علائم استاندارد ISO
  6. ضربه گیر (کوشن) >> در مقاله بعدی
  7. تشخیص موقعیت سیلندر (مغناطیسی) >> در مقاله بعدی
  8. کنترل سرعت >> در مقاله بعدی
  9. استاندارد های جهانی >> در مقاله بعدی

طراحی یک سیلندر

بیشتر سیلندرها با یک میله پیستون اجزای زیر را شامل می شوند: یک لوله که با یک کلاهک و سرپوش از دو طرف بسته شده. داخل سیلندری که در تصویر زیر مشاهده میکنید یک پیستون میله ای حرکت می کند. حرکت پیستون توسط هوای فشرده انجام می شود که با یک شیر جهت دار، کنترل می شود. جهت توسط محفظه ای تعریف می شود که هوای فشرده اجازه عبور به سیلندر پیدا می کند. نیرو توسط میله پیستون منتقل می شود.

طراحی سیلندر

اجزای سیلندر پیستون میله ای

قطر و کورس

قطر و کورس مهمترین ویژگی های یک سیلندر هستند.
منظور از قطر درواقع قطر پیستون است. قطر سیلندر نیروی آن نسبت به فشار هوا را تعیین می کند.
کورس نیز مشخص می کند که پیستون و به تبع آن میله پیستون چند میلی متر می تواند منتقل شود.

اگر کورس طویل باشد نیروهای روی یاتاقان بین سرپوش و میله پیستون بالا هستند. در چنین مواردی به منظور پیشگیری از آسیب پیشنهاد می کنیم که قطر بزرگتری انتخاب کنید (سیلندرهایی که قطر پیستون آنها بزرگتر است قطر میله پیستون هم بزرگتر است). در مواردی که کورس خیلی طولانی است یا نیرو های شعاعی داریم پیشنهاد می کنیم از یک بخش هدایت کننده استفاده کنید.

پیستون و کورس سیلندر

قطرهای موجود به نوع سیلندر وابسته هستند و با استاندارد های موجود محدود می شوند. از طرف دیگر طول کورس با محدودیت های کمتری مواجه است.

بیشترین نیرویی که توسط یک سیلندر تولید می شود به موارد زیر بستگی دارد:

  • فشار کاری (عملیاتی)
  • قطر پیستون
  • اصطکاک اجزای داخلی

 

یک مثال را بررسی کنیم:

روابط نیرو و فشار پنوماتیک

 

توجه! با این نیرو فقط میتوانیم وزن مورد نظر را فقط نگه داریم و هنوز نمی توانیم آن را حرکت دهیم.
اگر میخواهیم جسمی را حرکت دهیم باید (دوباره) جاذبه را در نظر بگیریم. تنها در این صورت است که سیلندر ما علاوه بر نگه داشتن وزنه، می تواند کار انجام دهد.

حرکت یک سیلندر

دو انتهای یک سیلندر را مثبت و منفی (+/-) می نامیم. بنابر این دو محفظه موجود در سیلندر ها را نیز مثبت ومنفی (+/-) نامگذاری می کنیم.حرکت سیلندر

وضعیت مثبت (+) جایی است که میله پیستون در بیرونی ترین حال خود قرار بگیرد. برای دستیابی به وضعیت مثبت (+) محفظه مثبت باید پر از هوا (باد) شود.
وضعیت منفی درست بر عکس آن است و برای رسیدن به آن محفظه ی منفی (-) باید پر از هوا (باد) شود.
در صورت عدم تخلیه ی کامل محفظه ی سمت مخالف، سیلندر به وضهیت مثبت و یا منفی کاملی نمی رسد.

وضعیت های پایدار یک سیلندر

تفاوت بین سیلندرهای تکی و دوکاره:

در سیلندر های تکی فقط یک محفظه با هوای فشرده پر می شود. بنابر این کاری که توسط هوای فشرده انجام می شود فقط در یک جهت خواهد بود. و برای حرکت در جهت مخالف انرژی مورد نیاز توس یک فنر مکانیکی تامین می شود. کورس میله سیلندر هم توسط طول فنر محدود می شود. به صورت کلی سیلندرهای تکی کورس نسبتا کواهی دارند.

وضعیت پایدار سیلندر

سیلندرهای دوکاره در هر دو جهت توسط هوای فشرده حرکت می کنند. این نوع سیلندرها در مواقعی که نیاز داریم کار در هر دو جهت انجام شود یا وقتی که کورس مورد نیاز بلند تر از نوع فنری (سیلندر تکی) می باشد استفاده می شوند.

سیلندر دوتایی

سیلندر دوتایی

علائم استاندارد ISO

برای دسته بندی و تمایز بین سیلندر ها، علائم استاندارد و نقشه های فنی وجود دارند که عملکرد متفاوت آنها را نشان می دهد. ولی اطلاعاتی در مورد اندازه، قطر کورس، استاندارد های ISO و ... را نشان نمی دهند.

علائم استاندارد

اصطلاحات زیر را نیز معرفی کردیم:

  • ضربه گیر (کوشن)
  • پیستون مغناطیسی

توضیحات تکمیلی نیز در مقاله ی بعدی ارائه خواهد شد. فعلا برای داشتن یک دید کلی، داریم:

  • ضربه گیر قابل تنظیم سرعت پیستون را در در برخورد به سرپوش یا کلاهک انتهایی کم می کند. این ایده برای جلوگیری از اثرات مخرب ضربه پیستون به سرپوش و کلاهک انتهایی سیلندر می باشد.
  • پیستون مغناطیسی برای مواقعی است که می خواهیم موقعیت پیستون را به وسیله یک رید سوئیچ (REED-switch) بفهمیم.این سوئیچ به قسمت بیرونی سلندر اضافه می شود. هنگامی که پیستون حرکت می کند، رید سوئیچ سیگنال می فرست که بعیین محل پیستون کمک می کند.

 

 

منبع: www.hafner-pneumatik.com

نظرات کاربران

نظر خود را ثبت نمایید

CAPTCHA code