Pneumatische cilinderonderdelen
Figuur 1: Pneumatische cilinder
Pneumatische cilinders gebruiken perslucht om lineaire beweging te creëren in diverse industriële en commerciële toepassingen. Deze cilinders bevatten verschillende onderdelen die variëren afhankelijk van het type en ontwerp van de cilinder. Dit artikel behandelt de verschillende onderdelen van een pneumatische cilinder en hun functies.
Inhoudsopgave
Bekijk onze online selectie van pneumatische cilinders
Wat is een pneumatische cilinder?
Pneumatische cilinders zetten perslucht om in een heen en weer gaande lineaire beweging. Ze worden op verschillende manieren ingedeeld:
- Ontwerp: Pneumatische cilinders met zuigerstangen, membraan-, roterende en stangloze cilinders.
- Beweging: Lineaire en roterende cilinders.
- Functie: Enkelwerkende vs. dubbelwerkende pneumatische cilinders.
- Demping: Pneumatische cilinders met instelbare of flexibele demping.
De configuratie en onderdelen van een pneumatische cilinder hangen af van de classificatie ervan. In het volgende hoofdstuk worden de hoofdbestanddelen van een dubbelwerkende pneumatische cilinder toegelicht, terwijl ook wordt verwezen naar alternatieve varianten en hun afwijkingen ten opzichte van de dubbelwerkende classificatie.
Zoals elk mechanisch apparaat hebben pneumatische cilinders onderhoud nodig, en soms moeten bepaalde onderdelen worden vervangen om optimale prestaties te garanderen. Lees onze pneumatiek woordenlijst voor meer informatie over componenten van pneumatische systemen.
Pneumatische cilinderonderdelen
Figuur 2: Onderdelen van de pneumatische cilinder: cap-end poort (A), trekstang (B), stang-end poort (C), zuiger (D), loop (E) en zuigerstang (F).
Vat
De cilinder (Figuur 2 met opschrift E), het hoofdgedeelte van de cilinder, herbergt de zuiger en biedt mechanische steun aan de cilinder. Hij is meestal cilindervormig en kan gemaakt zijn van aluminium, roestvrij staal of kunststof.
Eindkap
- De loop wordt afgesloten door twee eindkappen, de voorste eindkap (kop) en de achterste eindkap.
- De voorste dop zit naast waar de zuigerstang uitsteekt, terwijl de achterste dop er tegenover zit.
- Eén (bij een enkelwerkende cilinder) of beide kappen (bij een dubbelwerkende cilinder) zijn voorzien van poorten waardoor lucht onder druk in het boorgat kan komen (Figuur 2 met het label A en C).
Zuiger
De zuiger (figuur 2 met opschrift D) is een schijf die in de pneumatische cilinder beweegt en zo de kamer verdeelt. Het beweegt heen en weer langs een rechte lijn. Wanneer perslucht in de leeskap komt, wordt de zuiger ingedrukt om de zuigerstang uit te schuiven. Hierdoor verschuift de zuiger van de achterkap en wordt de zuigerstang verlengd. Deze beweging wordt een positieve (of plus) beweging genoemd, en het terugtrekken van de zuiger wordt een negatieve (of min) beweging genoemd (figuur 3).
- Enkelwerkende cilinder: Een veer rond de zuigerstang in enkelwerkende pneumatische cilinders helpt bij het intrekken van de zuiger en de zuigerstang.
- Dubbelwerkende cilinder: Perslucht beweegt de zuiger in beide richtingen.
- Stangloze pneumatische cilinder: In een stangloze cilinder wordt de zuiger vervangen door een slede of shuttle die binnen de cilinderwand heen en weer schuift. De slede is verbonden met de te verplaatsen last, en er steekt geen zuigerstang buiten de cilinder uit. In plaats daarvan heeft de cilinder een holle zuiger die voor de nodige ondersteuning van de slede zorgt.
Figuur 3: Werkingsprincipe van de dubbelwerkende cilinder met lucht die naar binnen gaat (blauwe pijl) en lucht die naar buiten komt (grijze pijl). Een positieve beweging (A) verlengt de stang en een negatieve beweging (B) trekt de stang in.
Zuigerstang
De zuigerstang (figuur 2 met opschrift F) is verbonden met en wordt aangedreven door de zuiger. Hij wordt ook bevestigd aan het te trekken of te duwen machine-element of voorwerp. De afstand die de zuiger en de stang afleggen wordt de slaglengte genoemd.
Zuiger demping
Soms moeten verschillende onderdelen in productiefaciliteiten snel bewegen. Bij gebruik van pneumatische cilinders resulteert dit in het vrijkomen van hoge energie wanneer de snel bewegende cilinder tot stilstand komt. Het is essentieel om de eindstand op een gecontroleerde manier te dempen.
Zuigerstangen en zuigerstangen worden afgeremd voordat ze de eindkap bereiken. Deze absorbeert de kinetische energie zo efficiënt mogelijk, waardoor slijtage, scheuren en schokken tot een minimum worden beperkt. Dit vermindert ook lawaai, schokken en trillingen aan het eind van elke slag en zorgt ervoor dat de zuiger met hogere snelheden kan bewegen.
Er zijn hoofdzakelijk drie methoden om pneumatische cilinders te dempen.
- Elastische demping: Bij elastische demping botst de zuigerstang met een bepaalde snelheid tegen een elastisch materiaal dat zijn vorm vervormt. Het materiaal keert terug naar zijn oorspronkelijke vorm nadat de cilinderstang zich heeft teruggetrokken, en bereidt het voor op de volgende inslag.
- Pneumatische demping: Bij pneumatische demping vertraagt perslucht de pneumatische cilinder. Dit wordt bereikt door een vaste hoeveelheid tegendruk, die afhangt van de snelheid van de cilinder op het moment van demping.
- Hydraulische demping: Bij hydraulische demping vertragen viskeuze vloeistoffen zoals olie de cilinders.
Statische afdichting
De statische afdichting van de zuiger zorgt voor een strakke afdichting tussen zuigerstang en zuiger, zodat er geen lucht naar de andere kant van de kamer kan ontsnappen.
Zuiger geleidingsringen
Zuigergeleidingsringen voorkomen metaal-op-metaalcontact tussen de cilindrische kamer en de zuiger tijdens het glijden en absorberen alle radiale krachten die op de cilinder kunnen werken.
Sensoren
Pneumatische cilindersensoren detecteren de positie van de zuiger in de cilinder, wat van vitaal belang is voor positioneringstoepassingen. In deze sensoren worden vaak Hall-effect-sensoren en reed-schakelaars gebruikt.
Trekstangen
Bindstangen (Figuur 2 met label B) zetten de eindkappen op hun plaats. Het zijn meestal stalen staven met schroefdraad. Deze stangen lopen over de gehele lengte van de cilinder. Pneumatische cilinders hebben doorgaans ongeveer vier tot twintig trekstangen, afhankelijk van de grootte en de gecreëerde kracht. Trekstangen beschermen de pneumatische cilinder tegen schokken en andere potentiële schokken.
FAQ
Wat zijn de belangrijkste onderdelen van pneumatische cilinders?
De belangrijkste onderdelen van pneumatische cilinders zijn de cilinder, zuiger en zuigerstang. Afdichtingen, dempingssystemen, sensoren, geleidingsringen en trekstangen verbeteren de prestaties en verlengen de levensduur van pneumatische cilinders.