Geleidingseenheden voor pneumatische cilinders
Figuur 1: Een Festo FENG pneumatische cilinder geleidingseenheid
Een geleidingseenheid voor pneumatische cilinders biedt extra ondersteuning en uitlijning aan de zuigerstang van een pneumatische cilinder, wat zorgt voor een soepelere en nauwkeurigere lineaire beweging. Ze helpen bij het effectiever beheren en verdelen van de belasting, waardoor wordt voorkomen dat de zuigerstang buigt of afwijkt onder zware belastingen. Dit is vooral belangrijk in toepassingen die hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid vereisen en waar de cilinder wordt blootgesteld aan zijdelingse of niet-gecentreerde belastingen. Door een betere uitlijning te bieden en zijdelingse belastingen te verminderen, minimaliseren geleidingseenheden de slijtage van de afdichtingen en lagers van de cilinder, waardoor de levensduur van de pneumatische cilinder wordt verlengd.
Bouwvorm
Geleidingseenheden voor pneumatische cilinders zijn ontworpen om rond de cilinders te passen. Het uiteinde van de zuigerstang wordt bevestigd aan de koppeling van de geleidingseenheid (Figuur 2 aangeduid met B). Wanneer de zuiger beweegt, duwt of trekt deze de jukplaat (Figuur 2 aangeduid met A). De jukplaat is ook bevestigd aan twee geleidestangen (Figuur 2 aangeduid met D), die helpen de belasting over de hele geleidingseenheid te herverdelen. De geleidestangen zijn gepositioneerd in geleidingen (Figuur 2 aangeduid met C) of lagerblokken, die ook de lagers bevatten, die ofwel kogellagers (Figuur 2 aangeduid met E) of glijlagers (figuur 2 aangeduid met F) kunnen zijn.
Figuur 2: Onderdelen van een geleidingseenheid: jukplaat (A), koppeling (B), geleiding (C), geleidestangen (D), kogellager geleiding (E), en glijlager geleiding (F). Let op dat een geleidingseenheid kogellager geleidingen OF glijlager geleidingen heeft, niet één van elk.
Kogellagers vs glijlagers
Houd rekening met het volgende bij het kiezen tussen geleidingseenheden met kogellagers en eenheden met glijlagers:
- Precisie: Geleidingseenheden met kogellagers bieden doorgaans meer precisie dan eenheden met glijlagers.
- Wrijving: Kogellagers veroorzaken minder wrijving dan glijlagers, waardoor ze geschikter zijn voor operaties met hoge cycli.
- Lineaire beweging: Geleidingseenheden met kogellagers hebben een soepelere lineaire beweging dan geleidingseenheden met glijlagers.
- Belastingstolerantie: Geleidingseenheden met glijlagers kunnen hogere belastingen verdragen.
- Impact: Geleidingseenheden met glijlagers kunnen ook hogere schokimpacten verdragen, waardoor ze geschikt zijn voor heavy duty toepassingen.
- Kosteneffectief & extreme omgevingen: Omdat ze minder bewegende delen hebben, zijn glijlagers doorgaans goedkoper en kunnen ze in zwaardere omgevingen met verontreinigingen functioneren.
- Geluid: Glijlagers zijn minder luidruchtig dan geleidingseenheden met kogellagers.
Lees meer over deze twee soorten lagers in ons bus vs lagers artikel.
Installatie
Het bevestigen van een geleidingseenheid aan een pneumatische cilinder is een kritisch proces dat zorgt voor een soepele en nauwkeurige werking van het systeem. Hier is een stapsgewijze handleiding voor het correct bevestigen van een geleidingseenheid aan een pneumatische cilinder:
- Voorbereiding: Maak het werkgebied en de componenten schoon zodat vuil en verontreinigingen de installatie niet verstoren. Controleer of de geleidingseenheid, pneumatische cilinder en montagekit compatibel zijn.
- Verzamel gereedschap en onderdelen: Zorg ervoor dat alle benodigde gereedschappen binnen handbereik zijn, inclusief de pneumatische cilinder, geleidingseenheid, montagekit (beugels, bouten, moeren, ringen) en eventuele specifieke gereedschappen die de fabrikant aanbeveelt.
- Positionering: Plaats de pneumatische cilinder en geleidingseenheid in de gewenste configuratie. De zuigerstang van de cilinder moet uitgelijnd zijn met het pad van de geleidingseenheid om binding te voorkomen en een soepele werking te garanderen.
- Bevestig montagebeugels: Bevestig eerst de beugels aan de geleidingseenheid. Deze beugels houden de geleidingseenheid stevig vast en lijnen deze uit met de pneumatische cilinder. De montagekit bevat de nodige bouten en moeren om de beugels te bevestigen. Draai de bouten en moeren niet te strak aan.
- Lijn pneumatische cilinder uit: Lijn de montagegaten van de pneumatische cilinder uit met die op de beugels van de geleidingseenheid. Steek de zuigerstang in de geleidingseenheid en zorg ervoor dat deze vrij beweegt zonder weerstand.
- Zet cilinder vast: Bevestig de pneumatische cilinder aan de beugels van de geleidingseenheid. Draai opnieuw de moeren en bouten niet te strak aan. Het is handig om te beginnen met het losjes bevestigen van moeren en bouten zodat er indien nodig aanpassingen kunnen worden gedaan. Als u tevreden bent, draait u ze geleidelijk aan in een kruispatroon.
- Testen: Voer een testrun uit voordat u het systeem volledig in bedrijf stelt. Activeer de pneumatische cilinder langzaam om de beweging van de zuigerstang binnen de geleidingseenheid te observeren. Zorg ervoor dat de beweging soepel is en vrij van binding of overmatige wrijving.
Figuur 3: Het uiteinde van de zuigerstang verbindt met de cilinder geleidingseenheid via een binnendraad verbinding en bouten (omcirkeld in rood)
Toepassingen
Geleidingseenheden worden gebruikt wanneer de zuigerstang extra ondersteuning nodig heeft om buiging of afwijking onder belasting te voorkomen. Dit is belangrijk bij krachtige of snelle, automatische operaties.
- Automatisering en robotica: Geleidingseenheden worden veel gebruikt in geautomatiseerde systemen en robotarmen om precieze en herhaalbare bewegingen te garanderen.
- Materiaalbehandeling: In transportsystemen en andere materiaalbehandelingstoepassingen helpen geleidingseenheden bij het beheren van lasten en het verzekeren van een soepele werking.
- Verpakkingsmachines: Geleidingseenheden zijn essentieel in verpakkingsmachines waar precieze en consistente bewegingen nodig zijn om producten en verpakkingsmaterialen te hanteren.
- Gereedschapsmachines: In CNC-machines en andere precisie-gereedschappen zorgen geleidingseenheden ervoor dat de pneumatische cilinders werken met de vereiste nauwkeurigheid en stabiliteit.
Festo FENG geleidingseenheden
Festo biedt uitzonderlijke en hoogwaardige geleidingseenheden voor pneumatische cilinders met hun FENG-serie. Deze serie heeft de volgende factoren, die kunnen worden gebruikt als selectiecriteria voor geleidingseenheden in het algemeen:
- Zuigerdiameter: 32 - 100 mm
- Slaglengte: 1 - 500 mm
- Geleiding: Glijlager, circulerend kogellager
- Bevestigingstype: Binnendraad
- Omgevingstemperatuur: -20 tot 80 °C (-4 tot 176 °F)
-
Materialen
- Jukplaat: Aluminium (zuigerdiameters 80+ hebben stalen jukplaten)
- Koppeling: Staal
- Geleiding: Aluminium
- Lager: Glijlager is gesinterd brons en kogellagers zijn staal
- Geleidestangen: Staal
De FENG geleidingseenheden werken met deze Festo pneumatische cilinders:
- DNC
- DNCB
- DNCV
- DNG
Maximale werkbelasting
Het berekenen van de maximale werkbelasting is cruciaal voor het verzekeren dat de pneumatische cilinder veilig en efficiënt werkt. Het helpt bij het selecteren van de juiste zuigerdiameter en type geleidingseenheid (glijlager of kogellager) om de belasting aan te kunnen zonder mechanisch falen of verminderde prestaties te veroorzaken. Deze berekening voorkomt overbelasting, wat kan leiden tot schade aan apparatuur en veiligheidsrisico's. De maximale werkbelasting kan worden geschat door twee variabelen op te tellen:
- Projectie: Hoe ver de zuigerstang van de pneumatische cilinder en de geleidestangen van de geleidingseenheid uit het hoofdlichaam steken (Figuur 4 aangeduid met A).
- Afstand tot zwaartepunt: Dit is de afstand van de rand van de jukplaat tot het zwaartepunt van de werkbelasting (Figuur 4 aangeduid met X).
Daarnaast wordt de maximale werkbelasting bepaald door de zuigerdiameter en of de geleidingseenheid glijlagers of kogellagers heeft. Zoals te zien is in Figuren 5 en 6, hebben geleidingseenheden met glijlagers een veel hogere werkbelastingscapaciteit bij dezelfde zuigerdiameter dan geleidingseenheden met kogellagers.
Figuur 4: De maximale werkbelasting is een functie van de projectie van de pneumatische cilinder (A) plus de afstand tot het zwaartepunt van de werkbelasting (X). Het zwaartepunt van de werkbelasting is gemarkeerd met S.
Figuur 5: De maximale werkbelasting (F(N)) voor FENG geleidingseenheden met glijlagers. De maximale werkbelasting daalt naarmate de projectie (A) en de afstand tot het zwaartepunt van de werkbelasting (X) toenemen.
Figuur 6: De maximale werkbelasting (F(N)) voor FENG geleidingseenheden met kogellagers. De maximale werkbelasting daalt naarmate de projectie (A) en de afstand tot het zwaartepunt van de werkbelasting (X) toenemen.
Veelgestelde vragen
Wat is een geleide pneumatische cilinder?
Een geleide pneumatische cilinder is een type cilinder dat een geleidingseenheid bevat om extra ondersteuning en uitlijning aan de zuigerstang te bieden, wat zorgt voor een soepelere en nauwkeurigere lineaire beweging.
Hoe werkt een Festo geleide cilinder?
Een Festo geleide cilinder werkt door een geleidingseenheid te gebruiken om belastingen te beheren en te verdelen, waardoor wordt voorkomen dat de zuigerstang buigt of afwijkt onder zware belastingen, wat zorgt voor hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid.
Waarom een geleide cilinder gebruiken?
Een geleide cilinder wordt gebruikt om betere uitlijning te bieden, zijdelingse belastingen te verminderen en slijtage van afdichtingen en lagers te minimaliseren, waardoor de levensduur van de pneumatische cilinder wordt verlengd.
Welke toepassingen vereisen geleide pneumatische cilinders?
Toepassingen die hoge nauwkeurigheid, herhaalbaarheid vereisen en waar de cilinder wordt blootgesteld aan zijdelingse of niet-gecentreerde belastingen, zoals in automatisering en materiaalbehandeling, vereisen geleide pneumatische cilinders.