Компактные пневмоцилиндры: особенности конструкции и применения
Пневмоцилиндры – незаменимые элементы автоматизированных систем, обеспечивающие прямолинейное движение механизмов. В условиях ограниченного пространства особую актуальность приобретают компактные пневмоцилиндры, отличающиеся уменьшенными габаритными размерами при сохранении функциональности. Однако их компактность накладывает определенные ограничения на конструкцию и применение. В данной статье мы подробно рассмотрим особенности этих устройств.
Внешне компактные пневмоцилиндры во многом похожи на стандартные профильные цилиндры, соответствующие стандарту ISO 15552. Ключевое отличие заключается в уменьшенных размерах: узкие крышки, узкий поршень и короткая опорная втулка. Диапазон диаметров поршня варьируется от 12 до 125 мм, что обеспечивает широкий спектр возможностей применения. Рабочий ход, однако, ограничен: до 25 мм для одностороннего действия и до 500 мм для двустороннего. Важно отметить, что рекомендуется использовать цилиндры с ходом до 50 мм. Это связано с тем, что в компактных цилиндрах с большим ходом сложно реализовать эффективное встроенное регулируемое демпфирование. Короткая опорная втулка приводит к значительному отклонению конца выдвинутого штока от оси перемещения, что негативно сказывается на точности работы. В таких случаях требуется использование внешних демпферов и направляющих, либо исполнение с траверсой на штоке, что, в свою очередь, нивелирует преимущество компактных цилиндров по цене перед стандартными цилиндрами ISO 15552.
Несмотря на эти ограничения, компактные пневмоцилиндры нашли широкое применение. Для них даже был разработан отдельный стандарт – ISO 21287 (2003 год). Стандарт различает “компактные” и “компактные стандартные” цилиндры. При разработке стандарта учитывалось важное требование – совместимость с монтажными принадлежностями цилиндров ISO 15552. Поэтому расположение отверстий в крышках, диаметр и резьба штоков у цилиндров ISO 15552 и 21287 совпадают в диапазоне диаметров поршня от 32 до 100 мм. Это значительно упрощает интеграцию компактных цилиндров в существующие системы.
Система демпфирования в компактных цилиндрах может быть реализована в упрощенном варианте самонастраивающегося типа. Она применяется в диапазоне диаметров поршня от 20 до 80 мм. В данном случае демпфирование осуществляется за счет небольшого отверстия в демпфирующей втулке, через которое выходит воздух в конце хода. Возникающая воздушная пружина обеспечивает торможение поршня с нагрузкой. Однако, эффективность такого демпфирования может быть недостаточной для некоторых применений.
Слабым местом компактных цилиндров является низкая стойкость к боковым нагрузкам. Для компенсации этого недостатка выпускаются модификации с двумя встроенными направляющими и траверсой на штоке, обеспечивающие дополнительную жесткость и защиту от перекосов.
В заключение, компактные пневмоцилиндры представляют собой выгодное решение в случаях, когда ограничено пространство для установки. Однако необходимо учитывать ограничения по рабочему ходу и демпфированию, а также повышенную чувствительность к боковым нагрузкам. Выбор между стандартным и компактным цилиндром должен основываться на тщательном анализе требований конкретного приложения. Стандарт ISO 21287 обеспечивает совместимость и упрощает выбор и установку этих важных компонентов пневмоавтоматики.
