Пневматическое и гидравлическое оборудование. Приводные системы.

Контактные данные
ООО «Кампневмомаш»
Телефон:
+7 (8552)78-02-29
Электронная почта:
info@kampm.ru
Адрес:
Республика Татарстан, г.Набережные Челны, ул. Ш. Усманова, д. 36А (41/18А)
Пневмооборудование
Главная Статьи Статьи о пневматике и гидравлике Основы пневмопривода Пневмоцилиндры

Пневмоцилиндры

 В пневмосистемах энергия давления сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию исполнительных механизмов при воздействии воздуха на их рабочие органы, которыми могут служить поршень, лопатка или мембрана. Усилие, развиваемое исполнительным механизмом, пропорционально дав­лению в нем, а скорость движения выходного звена определяется расходом сжатого воздуха.

Широкая гамма конструктивных решений исполнительных механизмов дает возможность осуществлять множество разнообразных операций. которые могут выполнять следующие виды движения:

линейное (возвратно-поступательное);

поворотное ограниченном угловом диапазоне);

вращательное.

По реализуемому виду движения исполнительные механизмы подразделяются на три основных типа:

-линейные пневмодвигатели — пневматические цилиндры;

-поворотные пневмодвигатели;

-пневмодвигатели вращательного действия — пневматические моторы.

В отдельную группу можно выделить специальные пневматические исполнительные механизмы — вакуумные захваты, цанговые зажимы и т. п.

Все перечисленные типы механизмов имеют свои преимущества и недостатки, и соответственно характеризуются некоторой пред­почтительной областью применения.

 

Пневматические цилиндры

 

Пневматические цилиндры (пневмоцилиндры) являются наиболее часто применяемой конструкцией и имеют широкий диапазон основных параметров:

диаметр поршня:       2,5 — 320,0 мм;

рабочий ход:   1 — 2000 мм бесштоковых конструкциях до 10 м);

развиваемое усилие: 2 — 50000 Н;

скорость движения выходного звена:        0,02 — 1,50 м/с.

По функциональным возможностям пневмоцилиндры подразделяют на два базовых типа:

пневмоцилиндры одностороннего действия — подача сжатого воздуха в них осуществляется для выполнения рабочего хода в одном направлении;

пневмоцилиндры двустороннего действия: полезная работа совершается ими как при прямом, так и приобратном ходе поршня.

 

Пневмоцилиндры одностороннего действия

 

Пневмоцилиндры одностороннего действия применяют в выталкивателях, отсекателях, в зажимных, конструкциях и т.п. Рабочий ход в них осуществ­ляется под действием сжатого воздуха, а в исходную позицию шток возвращается встроенной пру­жиной либо от внешней нагрузки (рис. 6.1).

Рис.6.1. Пневмоцилиндр одностороннего действия

 пневмоцилиндр одностороннего действия

На рис. 6.1 цилиндрический корпус 5 с обеих сторон закрыт крышками 1 и 8. В задней крышке 1 выполнено отверстие для подвода воздуха, а передняя крышка 8 имеет декомпрессионное отверстие с вмонтированным фильтроэлементом 7. Поршень 2 делит внут­реннее пространство корпуса (гильзы) на две полости: штоковую и поршневую. Шток 4 жестко связан с поршнем. Полости разграничены уплотнением 3 (манжетой). Передняя крышка 8 снабжена направляющей втулкой 9, которая является опорой скольжения штока, передающего усилие от поршня на вне­шний объект. Возвратная пружина 6 смонтирована внутри цилиндра и охватывает шток.

Рабочий ход пневмоцилиндра осуществляется при подаче сжатого воздуха в поршневую полость; обратный ход происходит под действием встроенной пружины, что обусловливает меньшее потреб­ление воздуха по сравнению с пневмоцилиндрами двустороннего действия аналогичных размеров. Кроме того, в пневмоцилиндрах одностороннего действия не требуется полная герметизация штоковой полости, постоянно связанной с атмосферой, а отсутствие дополни­тельных уплотнений снижает потери на трение.

Пневмоцилиндры одностороннего действия применяют в тех случаях, когда требу­ется передача усилия только в одном направлении, а возврат происходит беспрепятственно. а также тогда, когда из соображений безопасности должно обеспечи­ваться втянутое положение штока при отключении питания (падении давления сжатого воздуха в пневмосети). Область применения пневмоцилиндров одностороннего действия ограничена недостатками, присущими данной конструкции:

рабочее усилие снижено вследствие противодействия пружины (примерно на 10%);

малое усилие при обратном ходе (примерно 10% рабочего);

ограниченное перемещение штока (обычно не более 100 мм);

увеличенные продольные габариты (прибавляется длина сжатой пружины).

Существует большое количе­ство конструктивных исполнений пневмоцилиндров одностороннего действия, например мембранные пневмоцилиндры (рис. 6.2).

 

Рис. 6.2, Мембранные пневмоцилиндры одностороннего действия

 мембранные пневмоцилиндры одностороннего действия

Принцип функционирования мембранного пневмоцилиндра (рис. 6.2, а) аналогичен прин­ципу работы поршневого пневмоцилиндра одностороннего действия. Конструктивные отличия заключаются в том, что подвижной поршень заменен жестко защемленной упругой мембраной 1, изготовленной из резины, прорезиненной ткани или пластика. Благодаря большой площади мембраны такие пневмоцилиндры развива­ют усилия до 25000 Н, но при этом ход штока 2 ограничен. Мембранные пневмоцилиндры характеризуются существенно меньшими продольными габаритами и простотой монтажа; они недороги, и в них отсутствуют подвижные уплотнения.

Мембранный пневмоцилиндр одностороннего действия, показанный на рис. 6.2, б, предназначен для зажима деталей с целью их последующей механической обработки. В таком пневмоцилиндре отсутствует шток, а усилие передается непосредственно через мембрану 1, рабочий ход которой составляет 1 — 5 мм.

На принципиальных пневмосхемах пневмоцилиндры одностороннего действия, вне зависимости от конкретного конструктивного исполнения, обозначаются символами, приведенными на рис. 6.3.

 

 Рис. 6.3. Условные графические обозначения пневмоцилиндров одностороннего действия  

 условные графические обозначения пневмоцилиндров одностороннего действия

На рис. 6.3, а показано условное графическое обозначение пневмоцилиндра одностороннего действия, в ко­тором рабочий ход осуществляется при выдвигании штока, а на рис. 6.3, б — при его втягивании.

 

Пневмоцилиндры двустороннего действия

 

Пневмоцилиндры двустороннего действия применяют в тех случаях, когда требуется передавать рабочее усилие при линейных перемещениях в обоих направлениях, например при перемещении, установке, подъеме и опускании рабочих органов машин и других производственно-технологических операциях.

Принципиальное отличие пневмоцилиндров двустороннего действия от рассмотренных выше заключается в том, что в них как прямой, так и обратный ходы поршня осуществляются под действием сжатого воздуха при попеременной его подаче в одну из полостей, в то время как другая соединена с атмосферой (рис. 6. 4).

 

Рис. 6.4. Пневмоцилиндр двустороннего действия

 пневмоцилиндр двустороннего действия

Перемещение штока в любом направлении является рабочим и может осуществляться под нагрузкой. При обратном ходе поршня штоковая полость находится под избыточным давлением, что связано с необходимостью установки дополнительных уплотнений на поршне и в передней крышке для предотвращения утечек сжатого воздуха по штоку.

В поршневых пневмоцилиндрах одностороннего и двустороннего действия практически все элементы, а также способы их крепления одинаковы.

Конструктивное исполнение пневмоцилиндров может быть различным в зависимости от их типоразмера и области применения. Наиболее распространенным способом крепления корпусных деталей пневмоцилинд­ров с диаметром поршня до 25 мм (иногда — до 63 мм) является завальцовка гильзы в крышках (рис. 6.5, а). Такая конструкция имеет существен­ный недостаток — пневмоцилиндры не подлежат ремонту.

Если диаметр поршня свыше 32 мм, то традиционным способом крепления остается стягивание крышек и гильзы шпильками (рис. 6.5, б). Удобны в эксплуатации и фактически не имеют ограничений по диаметру пор­шня пневмоцилиндры, крышки которых присоединены болтами к цельнотянутой спрофилированной гильзе (рис. 6.5, в).

Рис. 6.5. Способы крепления крышек пневмоцилиндров

способы крепления крышек пневмоцилиндров

 

Технология производства цельнотянутых гильз-корпусов позволяет при необходимости выполнять в них каналы для подвода воздуха, пазы для датчиков положения поршня; придавать конфигурацию, удобную для монтажа и обслуживания.

 

 

Пневмоцилиндры с демпфированием в конце хода

 

Одним из преимуществ пневмоцилиндров является высокая — до 1,5 м/с в ударных цилин­драх до 10 м/с) — скорость движения выходного звена. При достижении конечного положения, когда поршень «садится» на крышку, развиваются значительные ударные усилия, что сопровождается характерным стуком. Такие удары не только являются причиной возникновения шума, но и приводят к преждевременному износу и даже поломке элементов конструкции. Избежать преждевременного выхода из строя пневмоцилиндра можно путем установки на поршне эластичных (например, резиновых) демпферов (рис. 6.4). Однако такой способ демпфирования оказывается недостаточно эффективным, если имеют место значительные инерционные на­грузки.

В таких случаях применяют пневмоцилиндры двустороннего действия с воздушным демпфированием в конце хода (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Пневмоцилиндр двустороннего действия с демпфированием в конце хода

пневмоцилиндр двустороннего действия с демпфированием в конце хода

 

Расширение функциональных возможностей таких цилиндров достигается путем введения в традиционную конструкцию дополнительных элементов. По обе стороны поршня устанавливают втулки демпфера 2, а в крышках цилиндра — уплотнительные манжеты 1 и дроссели 5 с обратным клапаном 6. Сжатый воздух, подводимый к цилиндру, свободно поступает в соответствующую полость, в том числе и через встроенный обратный клапан 6. Поршень движется к удаленной от него в этот момент крышке с максимальной скоростью до тех пор, пока втулка демпфера 2 не дойдет до уплотнительных манжет 1. При этом происходит «запирание» некоторого объема отводимого из цилиндра воздуха в полости, которая только что была соединена с атмосферой. Теперь воздух из этой полости может вытесняться в атмосферу лишь через отверстие малого диаметра в дросселе 5, величину проходного сечения которого можно изменять. Между крышкой и поршнем образуется «воздушная подушка». При дальнейшем движении поршня воздух в запертом объеме начинает сжиматься, давление воз­растает, что приводит к торможению поршня, степень которого тем больше, чем меньше проходное сечение дросселя. В конечном итоге поршень упирается в крышку без удара, мягко.

При изменении направления движения сжатый воздух свободно поступает под поршень через обратный клапан 6, составляющий вместе с дросселем 5 единый узел, что обеспечивает быстрое трогание цилиндра с места.

При очень больших инерционных нагрузках или высоких скоростях движения поршня дополнительно уста­навливают внешние гидравлические амортизаторы.

Следует отметить, что пневмоцилиндр, показанный на рис. 6.6, существенно отлича­ется от рассмотренных выше конструкций тем, что в нем помимо установленных регулируемых демпферов смонтирован на поршне кольцевой постоянный магнит 3, магнитное поле которого распространяется за преде­лы гильзы и может регистрироваться с помощью специальных датчиков. Таким образом обеспечивается воз­можность контроля определенных функционально важных положений выходного звена пневмоцилиндра.

Для защиты штока от внешних загрязнителей в проходной (передней) крышке практически всех пневмоцилиндров устанавливают грязесъемное кольцо 4.

Наличие в пневмоцилиндре регулируемых демпфирующих устройств отображается в условном графичес­ком обозначении стилизованным изображением втулок демпферов, пересеченных стрелкой, а наличие посто­янного магнита — жирной линией на изображении поршня.

Описанная конструкция пневмоцилиндров благодаря своей простоте и функциональным возможностям яв­ляется наиболее распространенной, и ее можно назвать типовой или даже традиционной.

Ппневмоцилиндрам двустороннего действия присущ ряд недостатков, ограничивающих область их применения:

усилия при прямом и обратном ходах поршня различны вследствие неодинаковости его площадей в штоковой и поршневой полостях;

шток расположен консольно, причем размер консоли различен во втянутом и выдвинутом положении;

шток хорошо воспринимает только осевую нагрузку, а радиальную — плохо.

 

Пневмоцилиндры с проходным штоком

 

В пневмоцилиндрах с проходным, или двусторонним, штоком (рис. 6.7) обе рабочие полости штоковые, а площади поршня равны с обеих сторон. Шток опирается не на одну опору в крышке, как в ранее рассмотренных конструкциях, а на две — в каждой из крышек.

 

Рис. 6.7. Пневмоцилиндр с проходным (двухсторонним) штоком

 пневмоцилиндр с проходным (двухсторонним) штоком

Подобная конструкция имеет ряд преимуществ:

возможность осуществления рабочих перемещений со стороны обоих торцов пневмоцилиндра;

нагрузка на шток воспринимается двумя опорами, что увеличивает срок службы пневмоцилиндра;

равенство площадей поршня в обеих рабочих полостях, что обеспечивает равные рабочие усилия при движении его в любом направлении.

К недостаткам пневмоцилиндров с проходным штоком относят увеличенный почти вдвое по сравнению с традиционной конструкцией продольный габарит пневмоцилиндра за счет увеличения длины штока.

Применяют также пневмоцилиндры, в которых проходной шток выполнен полым, что позволяет использо­вать его как часть трубопровода, что в некоторых случаях является удобным конструктивным решением.

 

Тандем-пневмоцилиндры

 

В случаях, когда требуется получение значительных усилий, а поперечный размер монтажного простран­ства недостаточен для установки пневмоцилиндра соответствующего диа­метра, применяют тандем-пневмоцилиндры (рис. 6.8).

 

Рис. 6.8. Тандем-пневмоцилиндр

 тандем-пневмоцилиндр

Тандем-пневмо-цилиндр, или сдвоенный пневмоцилиндр, — это, по существу, два пневмоцилиндра двусто­роннего действия, объединенные в одном корпусе и имеющие общий шток. По сравнению с традиционными пневмоцилиндрами того же диаметра усилия, развиваемые тандем-пневмоцилиндрами, фактически в два раза больше вследствие суммирования усилий, получаемых одновременно на двух поршнях.

Если необходимо увеличить развиваемое пневмоцилиндром толкающее усилие в три-четыре раза, приме­няют секционные пневмоцилиндры, которые последовательно стыкуются между собой. Наличие в их корпусах распределительных каналов позволяет подводить сжатый воздух в полости всех пневмоцилиндров всего через два внешних подсоединения.

Продольный габарит тандем-пневмоцилиндров как минимум в два раза больше, чем традици­онных пневмоцилиндров. В конструкции, представленной на рис. 6.9, этот недостаток отсутствует. 

 

Рис. 6.9. Компактный тандем-пневмоцилиндр  

компактный тандем-пневмоцилиндр 

 

В таком пневмоцилиндре развиваемое усилие увеличивается в два раза только при выдвижении штока-плунжера 3, т. к. при этом сжатый воздух воздействует на один внешний 1 и один внутренний 2 его торцы. При втягивании же штока цилиндр развивает незначительные усилия.

 

 Позиционирование пневмоцилиндров

 

Традиционные конструкции пневмоцилиндров позволяют обеспечить две точки позиционирования штока и соотвественно, связан­ных с ними объектов —  «шток втянут» и «шток выдви­нут». Область эффективного применения пневмоцилиндров значительно расширяется, если реализуются ос­танов и удержание их выходных звеньев в некоторых заданных промежуточных точках с допустимыми позиционными ошибками. В зависимости от предъявляемых требований — числа точек позиционирования выходного звена, частоты их смены (режима работы), необходимой точности отработки приводом заданного перемеще­ния — используют пневматические механизмы различной структуры и с различными принципами управления движением выходного звена.

Чтобы обеспечить некоторое ограниченное число точек позиционирования (более двух), применяют многопозиционные пневмоцилиндры, состоящие из двух или более пневмоцилиндров с различными рабочими ходами.

На рис. 6.10 представлены две конструкции многопозиционных пневмоцилиндров, одна из которых (рис. 6.10, а) обеспечивает три, а вторая (рис. 6.10, б) — четыре точки позиционирования.

 

Рис. 6.10. Многопозиционные пневмоцилиндры

 многопозиционные пневмоцилиндры

 

Во время работы корпус четырех-позиционного пневмоцилиндра перемещается, и следовательно, пневмоцилиндр должен быть укомплектован при монтаже подвижными соединениями для пневмошлангов.

Число точек позиционирования можно увеличить, если скомбинировать таким же образом не два, а боль­шее число пневмоцилиндров. При этом следует учитывать, что подобные конструкции могут функционировать нестабильно, когда штоки разных цилиндров движутся в противоположных направлениях.

 

Пневмоцилиндры с фиксатором штока

Рис. 6.11. Пневмоцилиндр с фиксатором штока

 пневматический цилиндр с фиксатором штока

 

Путем механи-ческого удержания штока посредством специальных устройств (рис. 6.11) можно получить фактически неограни-ченное число точек позиционирования.

На рис. 6.11 шток 6 удерживается разрезным тормозным башмаком 4, кото­рый обжимает его под действием встроенной пружины 1. Разблокировка штока 6 осуществляется при подаче сжатого воздуха в рабочую полость 5 фиксатора. При этом поршень 2, сжимая пружину 1, освобождает элемен­ты конструкции 3, прижимающие тормозной башмак 4 к штоку 6. Фиксаторы позволяют надежно удерживать шток пневмоцилиндра под нагрузкой даже при внезапном падении давления в пневмосети.

 

Бесштоковые пневмоцилиндры

 

Там, где требуются значительные (до нескольких метров) переме­щения объектов, применение пневмоцилиндров традиционного исполнения затруднительно или невозможно. Для обеспечения большого хода необхо­дим шток соответствующей длины, что обусловливает резкое увеличение продольного габарита пневмоцилин­дра; значительные размеры консольной части штока в выдвинутом положении могут стать причи­ной потери устойчивости под нагрузкой.

Задачу осуществления значительных по величине перемещений при ограничениях в габаритах можно было бы решить посредством теле­скопических цилиндров. Однако такие цилиндры, широко используемые в гидрофицированных строительных и подъемно-транспортных машинах (например, для подъема кузовов самосвалов), практически не нашли применения в пневмоприводах по состоянию на сегодняшний день.

Так как шток предназначен только для передачи усилия от поршня к внешнему объекту, то бесштоковые конструкции, в которых усилие передается непосредственно от пор­шня, имеют очевидные преимущества, главное из которых заключается в как минимум двукратном уменьше­нии продольного габарита по сравнению с пневмоцилиндром традиционной конструкции с той же величиной хода.

Очевидно, что преимущества бесштоковых пневмоцилиндров проявляются в значи­тельной степени при больших величинах рабочего хода.

Одним из конструктивных решений, позволяющих отказаться от штока в его традиционном значении, явля­ется пневмоцилиндр с гибким штоком (рис. 6. 12.).

 

Рис. 6.12. Пневмоцилиндр с гибким штоком

пневмоцилиндр с гибким штоком 

 

Жесткий шток в данной конструкции заменен покрытым нейлоном металлическим тросом 3 (либо лентой из синтети-ческого материала), охватывающим ролики 1, размещенные в крышках пневмоцилиндра. Внутри гиль­зы 4 цилиндра трос 3 жестко связан с поршнем 5, а снаружи — с кареткой 2, к которой и крепится перемещае­мый объект.

Данное техническое решение, несмотря на свою относительную простоту, не получило широкого распрост­ранения.

В пневмоцилиндрах с магнитной муфтой (рис. 6.13) усилия, развиваемые поршнем, передаются на вне­шнюю каретку за счет сил магнитного взаимодействия.

 

Рис. 6.13. Пневмоцилиндр с магнитной муфтой

 пневмоцилиндр с магнитной муфтой

 

Поршень 1 имеет набор кольцевых постоянных магнитов 2, которые взаимодействуют с кольцевыми магнита­ми 3, расположенными в каретке 4, охватывающей гильзу 5. Если гильза выполнена из немагнитного материала и является тонкостенной, то движение поршня (1-я полумуфта) сопровождается синхронным перемещением ка­ретки (2-я полумуфта), к которой присоединен внешний объект (нагрузка).

По сравнению с конструкциями, в которых усилие с поршня на нагрузку передается механическим путем, в пневмоцилиндрах с магнитной муфтой при равных значениях диаметра цилиндра и давления питания разви­ваемое усилие приблизительно на 20% меньше. Такие пневмоцилиндры чувствительны к перегрузкам, могущим привести к «разрыву» муфты.

Установив дополнительные магнитные кольца, можно увеличить силу магнитного сцепления порш­ня с кареткой, однако в этом случае возрастает продольный габарит поршня и всей конструкции в целом.

Особенности конструктивного исполнения пневмоцилиндров с магнитной муфтой (нежесткая связь между поршнем и кареткой, эксцентричное положение нагрузки) накладывают ограничения на величины осевых и радиальных нагрузок и местонахождение точек их приложения, а также на допустимое соотношение скорости и массы перемещаемых объектов.

В настоящее время наиболее широко распространены бесштоковые пневмоцилиндры, в которых усилие механически передается на нагрузку непосредственно поршнем (рис. 6.14).

 

Рис. 6.14. Пневмоцилиндр с ленточным уплотнением

пневматический цилиндр с ленточным уплотнением 

 

Гильза 2 пневмоцилиндра имеет сквозной продольный паз (по всей длине гильзы). Через этот паз поршень 3 механически связан с внешней кареткой 1 . е. поршень выполнен заодно с ней). С целью герметизации гильзы паз с ее внутренней стороны закрыт металлической либо синтетической лентой 4, закрепленной в крыш­ках. Чтобы пропустить поршень сквозь паз, часть ленты, расположенную между уплотнениями поршня, прово­дят через тело последнего под узкой частью. При работе пневмоцилиндра лента, неподвижная относительно его корпусных деталей, скользит в теле поршня, открывая паз в гильзе только в месте нахождения поршня. Чтобы предотвратить попадание загрязнителей из окружающей среды внутрь гильзы 3, продольный паз закрыт с внешней стороны защитной лентой 5, пропущенной через каретку 1.

 

Рис. 6.15. Бесштоковые пневмоцилиндры с направляющими

бесштоковые пневматические цилиндры с направляющими 

 

При работе в условиях значительных радиальных нагрузок бесштоковые пневмоцилиндры с целью их раз­грузки снабжают специальными направляющими (рис. 6.15, а) или выполняют каретку таким образом, что она передает нагрузку на гильзу-корпус (рис. 6.15, б). Подобное конструктивное исполнение позволяет обеспечить высокую точность направления движения каретки, защиту присоединенного объекта от проворота и некоторое возрастание значения полезной нагрузки на привод.

 

Защита штока пневмоцилиндра от проворота

 

При возвратно-поступательном движении штока в стандартных пневмоцилиндрах имеет место некоторый его проворот относительно оси движения, что обусловлено наличием микронеровностей на поверхности само­го штока, а также на направляющих и уплотнениях. В связи с этим непосредственно на штоке пневмоцилиндра нельзя закреплять инструмент (например, краскопульт), требующий строгой ориентации в пространстве. С це­лью устранения этого недостатка, особенно в тех случаях, когда к штоку прикладывается крутящий момент, применяют различные конструкции, в которых шток защищен от проворота (рис. 6.16).

 

Рис.6.16. Пневмоцилиндры с непроворачивающимся штоком 

 пневматические цилиндры с непроворачивающимся штоком

 

Крутящий момент в таких конструкциях может восприниматься: штоком (рис. 6.16 а, б); поршнем (рис. 6.16 в, г); направляющими (рис. 6.16 д, е).

При небольших значениях крутящих моментов могут использоваться конструкции с двумя штоками (рис. 6.16, а) либо с квадратным или шестиугольным штоком (рис. 6.16, б). Более высокие значения крутящих моментов воспринимают пневмо­цилиндры с овальным (рис. 6.16, в) или прямоугольным (рис. 6.16, г) поршнем. Кроме того, благодаря прямоуголь­ному профилю гильзы такие цилиндры позволяют обеспечить высокую плотность монтажа. Если пневмоцилинд­ры работают в условиях значительных по величине крутящих моментов, их снабжают либо внешними направля­ющими (рис. 6.16, д), либо направляющими, выполненными в одном корпусе с гильзой (рис. 6.16, е).

 

Монтаж пневмоцилиндров

 

Различные условия работы пневмоцилиндров обусловливают различные способы их монтажа. Способ монтажа существенно влияет на эксплуатационные показатели пневмопривода и ведомого механизма. Поэтому его необходимо выбирать так, чтобы:

на штоке не возникали радиальные нагрузки;

шток не потерял устойчивость в полностью выдвинутом положении.

Для неподвижного и для под­вижного способов монтажа (рис. 6.17) выпускаются различные элементы крепежа.

 

Рис. 6.17. Способы монтажа пневмоцилиндров

способы монтажа пневмоцилиндров

 

В случаях неподвижного монтажа кроме варианта непосредственного крепления пневмоцилиндров на оборудовании применяют фланцы (рис. 6.17, а) и лапы (рис. 6.17, б). Для обеспечения подвижности пневмо-цилиндра во время работы используют цапфы (рис. 6.17, в), поворотные оси или проушины (рис. 6.17, г).

Соединения штока с механизмом также выполняют различными способами (рис. 6.18).

 

Рис. 6.18. Элементы соединений штоков пневмоцилиндров с ведомыми механизмами

 элементы соединений штоков пневматических цилиндров с ведомыми механизмами

Неподвижные соединения реализуются с помощью наружной (рис. 6.18, а) или внутренней резьбы на конце штока.

Несовпадение траекторий движения конца штока и монтажного звена ведомого механизма приводит к появ­лению радиальных усилий на штоке и, соответственно, к ускоренному износу гильзы, поршня, штока, направля­ющих втулок и уплотнений. Если при жестком способе крепления штока вследствие условий эксплуатации или особенностей конструктивного исполнения оборудования невозможно предотвратить возникновение радиаль­ных нагрузок на шток, необходимо применять подвижные переходные крепежные элементы — вилкообразные головки (рис. 6.18., б), шарнирные наконечники — серьги (рис. 6.18., в) или соединительные муфты (рис. 6.18., г).

Серьги, содержащие шаровой элемент, разрешают поворот оси присоединительного отверстия на несколь­ко градусов, а муфты допускают также и радиальное смещение штока и ведомого механизма на несколько десятых долей миллиметра.

Следует иметь в виду, что предельно допустимые осевые нагрузки на шток зависят от способа монтажа. Хотя напряжения в штоке от чистого сжатия невелики, при больших рабочих ходах возможна потеря устойчиво­сти вследствие продольного изгиба. Устойчивость штока проверяется по обобщенной формуле Эйлера.

При монтаже, необходимо соблюсти меры, исключающие возможность повреждения цилиндров особенно­сти штоков) и попадания загрязнителей в их внутренние полости. Места установки пневмоцилиндров должны быть доступны для обслуживания в процессе эксплуатации.

 

27.01.2013, 102773 просмотра.