سیلندرهای پنوماتیکی و هیدرولیکی

سیلندر یا جک پنوماتیک چیست ؟ آشنایی با عملکرد سیلندرهای پنوماتیک

اصول پایه ای سیلندر و جک پنوماتیک

عملکرد سیلندر :

در مورد جک و سیلندر پنوماتیک باید گفت که سیلندرها با بعضی اقلام دیگر ، اجزاء یک سیستم اتوماتیک را تشکیل می دهند که انرژی پنوماتیک را در کار انتقال می دهند.
L = F x S
(Labour = Force x movement )
نیروی عملی یک سیلندر بطور مستقیم باید متناسب با منبع فشار وسطحی که کار می کند (سطح پیستون) باشد
F = P x S
(Force = Pression x Superface )
(داخل کورس محدوده ای که فشار عمل می کند بوسیله محدوده شفت پیستون، کاهش می یابد . )

• 

• 

• 

نیروی حقیقی جک یا سیلندر باید با در نظر گرفتن موارد زیر محاسبه شود :
– اصطکاک آببندها حین کار
– سیلندر باید قبل از انکه بتواند عملا حرکت را آغاز کند به اصطکاک تولید شده توسط آببندها غلبه کند . وقتی یک پیستون برای چند لحظه حرکت نکند ، فشرده سازی بین لوله و آببندها ، روغن قبل از روانکاری را دور می کند . هنگامی که سیلندر بعدا کار کند ، با یک نقطه خشک مواجه خواهد شد که اصطکاک جداسازی افزایش خواهد یافت . بنابراین نیروی واقعی % ۱۵- ۱۰ پایین تر از نیروی عملی است .

طراحی ساخت

نمودارعملکرد سیلندر :

چرخه کار یک سیلندر می تواند به ۴ فاز تقسیم شود : شروع ، شتاب ، فاز ثابت و انعطاف پذیری .
نمودار زیر که یک سیلندر را در وضعیت استراحت نشان می دهد مشاهده نمایید. (شفت پیستون IN ) متصل شده به شیر ۲/۵ ( ونیز در وضعیت استراحت (درگاه ۱ به درگاه ۲ متصل شده است ) :
P1 = atmospheric pressure P2= air line pressure (Pr)

شروع :

با تحریک شیر ۲/۵ ، درگاه ۱ متصل به درگاه ۴ اتاق عقبی سیلندر را فشرده می کند ؛ در این شرایط P1 افزایش می یابد. در حالی که اتاق جلویی فشار را از طریق درگاه ۳ خارج می کند (درگاه ۲ متصل به درگاه ۳ ) و بنابراین P2 کاهش می یابد .
– بطور عملی هنگامی که P1 به اندازه P2 می رسد ، سیلندر می تواند حرکت را اغاز کند. اما در واقع هنوز نیازمند آن است که به اصطکاک غلبه کند تا بارگیری عملی شود . هنگامی که Dp بین دو فشار به اصطکاک غلبه کند وبارگیری انجام شود سیلندر شروع به حرکت می کند .
شتاب :
حداکثر سرعت به دست امده تقریبا % ۳۰- ۱۵ واحد کورس است. و بطور معکوس متناسب با حجم اتاق خروج است. و منجر به کورس می شود ؛ بنابراین با بررسی واحد ها با سوراخ یکسان، کورس کوتاهتر و شتاب بیشتر خواهد بود .

فاز ثابت :

سرعت برگشت همیشه ثابت نیست و توسط عوامل زیادی متاثر است از جمله اصطکاک ، بار اعمال شده ، وضعیت پایه ، میزان جریان شیر و غیره .سرعت سیلندر می تواند توسط تنظیم میزان جریان خروجی کنترل شود ، همیشه در نظر داشته باشید استفاده از یک شیر با بالاترین حد جریان مهم است. چون سرعت تنظیم شده پایین تر از حداکثر سرعت داده شده توسط شیر خواهد بود .

انعطاف پذیری :

در مرحله نهایی کورس هنگامی که از اتاق خارج می شود جریان تنظیم می شود . تحت این شرایط P2 بیشتر می شود و P1 خنثی شده سرعت واحد را کاهش می دهد. تا انتهای کورس جایی که P1 به حد اکثر مقدار داده شده توسط منبع هوا رسیده است و P2 برابر فشار جوی است .

مصرف هوای سیلندر:

مصرف هوا مربوط به حجم هوایی است که سیلندر در یک چرخه کامل (کورس رفت و برگشت ) در یک فشار خاص استفاده می کند .
Pa x C x (A+b) = مصرف
(بار) فشار مطلق Pa =
(dm) کورس سیلندرC =
(dm2 ) جدول ۱ را مشاهده نمایید A =
(۲dm) جدول شماره ۲ را مشاهده نمایید b =
مصرف هوا در میزان لیتر طبیعی (NI). اندازه گیری شده است که مربوط به حجمی است که مقدار خاص (حجم) گاز در فشار جوی پر خواهد شد .
مثال محاسبه :
سیلندر ایزو ۱۵۵۵۲ – سری ۱۳۱۹
(Pa = 7 bar ) منبع فشار ۶ بار
( C= 0,5 s=dm ) کورس ۵۰ میلیمتر
(A=0,31157 dm2 ) 63 Ø
(b= 0,28017 dm2 ) شفت Ø = ۲۰ میلیمتر
۷ (bar) x 0,5 (dm) x (031157+ 0,28017 ) = 2,072 NI =مصرف
(به منظور محاسبه مصرف هوا برای یک عدد خاص چرخه ، کافی است مقدار بالا را در اعداد چرخه ضرب کنید.)

بار محوری مجاز (خمش ترکیبی وبار فشرده سازی):

این حداکثر باری است که می توان بطور محوری روی نوک میله بکار برد . بیش ازاین مقدار شاید شفت زیر فشار خم شود . این مقدار مربوط است به یک عدد عامل نظیر اندازه بارگذاری ، قطر شفت، فاصله ای که بارگیری به کار می رود. (خم شدن و طول فشرده سازی L ) و شرایطی که تحت بارگیری به کار می رود (پایه های سیلندر ) .
در بین شرایط ممکنه ، سه شرط زیر خیلی متداول است .

حداکثر بارگیری محوری جک پنوماتیک می تواند به دوروش محاسبه شود :
به روش تجربی ، یا با چک کردن نمودار زیر که بدترین شرایط ممکنه را نشان می دهد . برای تمام دیگر پایه ها بارگیری محوری مسلما جایگزین بهتری خواهد بود .
مثال : تایید بار محوری
با استفاده از نمودار زیر می توان نتیجه یکسان بدست اورد. به دنبال خم شدن و خط فاصله فشرده سازی مربوط به ۹۰۰ میلیمتر تا تقاطع خط Ø ۲۰ میلیمتر ما N 4000 بدست می اوریم .
مثال : اندازه گیری قطر شفت
با در نظر گرفتن شرایط یکسان مثل مورد بالا ما نیاز به تععین قطر مناسب شفت داریم تا با بارگیری N4000 مقاومت کند .

قطر انتخاب شده بعدی تا ۲۵ Ø میلی متر است
همچنین مثال دوم می تواند با استفاده از نمودار زیر حل شود :
به دنبال خم شدن وخط فاصله فشرده سازی نسبت به ۹۰۰ میلی متر تا تقاطع حداکثر بارگیری ۴۰۰۰ N ، ما ۲۰Ø میلیمتر را بدست می آوریم.

Operation

Hydraulic cylinders get their power from pressurized hydraulic fluid, which is typically oil. The hydraulic cylinder consists of a cylinder barrel, in which a piston connected to a piston rod moves. back and forth. The barrel is closed on one end by the cylinder bottom (also called the cap) and the other end by the cylinder head (also called the gland) where the piston rod comes out of the cylinder. The piston has sliding rings and seals. The piston divides the inside of the cylinder into two chambers, the bottom chamber (cap end) and the piston rod side chamber (rod end/head-end).

Flanges, trunnions, clevises, and lugs are common cylinder mounting options. The piston rod also has mounting attachments to connect the cylinder to the object or machine component that it is pushing or pulling.

A hydraulic cylinder is the actuator or “motor” side of this system. The “generator” side of the hydraulic system is the hydraulic pump which delivers a fixed or regulated flow of oil to the hydraulic cylinder, to move the piston. There are three types of pump widely used: hydraulic hand pump, hydraulic air pump, and hydraulic electric pump. The piston pushes the oil in the other chamber back to the reservoir. If we assume that the oil enters from the cap end, during extension stroke, and the oil pressure in the rod end/head end is approximately zero., the force F on the piston rod equals the pressure P in the cylinder times the piston area A: F = P ⋅ A {\displaystyle F=P\cdot A}

Retraction force difference

For double-acting single-rod cylinders, when the input and output pressures are reversed, there is a force. difference between the two sides of the piston due to one side of the piston being covered by the rod attached to it. The cylinder rod reduces the surface area of the piston and reduces the force that can be applied for the retraction stroke.

During the retraction stroke, if the oil is pumped into the head (or gland) at the rod end and the oil from the. cap end flows back to the reservoir without pressure, the fluid pressure in the rod end is (Pull Force) / (piston area – piston rod area): P = F p A p − A r {\displaystyle P={\frac {F_{p}}{A_{p}-A_{r}}}}

HPRco

where P is the fluid pressure, F_p is the pulling force, A_p is the piston face area and A_r is the rod cross-section area. Model SC 40*100-s 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125. 150 200 150 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10 20 30 40 50 60 70. 80 90 SC Mpa tianao sns TIANAO. MA aircontrol.

For double-acting, double-rod cylinders, when the piston surface area is equally covered by a rod of equal size on both sides of the head,. there is no force difference. Such cylinders typically have their cylinder body affixed to a stationary mount.

پنوماتیک (فرانسوی: Pneumatique) یا نیوماتیک یا نیومَتِکس (انگلیسی: Pneumatics) برگرفته از واژهٔ پنیوما (یونانی: πνεῦμα). به‌معنی نَفَس یا هوا، نوعی فناوری است که به مطالعه و به‌کارگیری گازهای فشرده برای ایجاد نیروی مکانیکی می‌پردازد. از فناوری گازهای فشرده به‌طور گسترده‌ای در صنعت استفاده می‌شود و کارخانه‌ها از هوای فشرده برای کنترل دستگاه‌های ابزار دقیق استفاده می‌کنند.

اکثر سیستم‌های پنوماتیکی به‌کاررفته در صنعت معمولاً با هوای فشرده یا گازهای بی‌اثر فشرده راه‌اندازی می‌شوند؛ مانند کمپرسورهای سیلندری که با موتور الکتریکی راه‌اندازی می‌شوند. موتورهای هوایی، و دیگر تجهیزات. هنگامی که نیاز به سیستم‌های ارزان‌قیمت، انعطاف بیشتر یا جایگزین ایمن‌تر برای موتورهای الکتریکی و عملگرها باشد، یک سیستم پنوماتیکی که از طریق شیرهای سلنوئیدی خودکار یا دستی کنترل می‌شود، انتخاب می‌شود.

هیدرولیک و پنوماتیک

همچنین در دندان‌پزشکی، ساخت‌وساز، معدن، و بخش‌های دیگر از پنوماتیک استفاده می‌شود.

پنوماتیک فرصتی را برای ارتقای سطح توانایی صنعتی فراهم کرده و با استفاده از پنوماتیک تجهیزاتی ساخته شده که تغییرات شگرفی را در هر زمینه ایجاد کرده‌است.

سیلندر هیدرولیک (Hydraulic cylinder) وسیله‌ای است که توان سیال را به صورت حرکت خطی به توانمکانیکی تبدیل می‌کند. سیلندرهای هیدرولیکی عملگر خطی (به انگلیسی: Linear actuator) نیز نامیده می‌شوند. دیگر نوع عملگرها، موتورها هستند که حرکت دورانی تأمین می‌کنند و عملگر دورانی نامیده می‌شوند.

Pneumatic cylinder(s) (sometimes known as air cylinders) are mechanical devices which use the power of compressed gas to produce a force in a reciprocating linear motion.

Like hydraulic cylinders, something forces a piston to move in the desired direction. The piston is a disc or cylinder, and the piston rod transfers the force it develops to the object to be moved. forward ODNC Forward DSNU SU MAL SDA. Engineers sometimes prefer to use pneumatics because they are quieter, cleaner, and do not require large amounts of space for fluid storage.

Because the operating fluid is a gas, leakage from a pneumatic cylinder will not drip out and contaminate the surroundings, making pneumatics more desirable where cleanliness is a requirement. For example, in the mechanical puppets of the Disney Tiki Room, pneumatics are used to prevent fluid from dripping onto people below the puppets.

A hydraulic cylinder (also called a linear hydraulic motor) is a mechanical actuator that is used to give a unidirectional force through a unidirectional stroke. It has many applications, notably in construction equipment (engineering vehicles), manufacturing machinery, and civil engineering.

تامین و فروش لیست قیمت انواع جک یا سیلندر یا پیستون یا عملگرخطی هیدرولیکی (روغنی) و پنوماتیکی (بادی) چهارمیل چهار میل قلمی مگنتی سنسوری میل بیرون داخل فلنجی رودلس کامپکت (فشرده) فستو آلمان. رکسروت بوش پارس ایرانی چین ایران چینی نورگرن. اس ام سی اس کا د فروشگاه فروش اینترنتی مستقیم خریدار خرید اطلس کوپکو سوئد فرانسه Festo pneumatic FESTO cylinders pistons hydraulics compacts pneumatics hydraulic norgren atlas pneumatic copco جک سیلندر پیستون خطی کامپکت کمپکت فستوآلمان PMAX 10BAR 12bar 7bar.

سیلندر پنوماتیک چیست؟ جک یا سیلندر پنوماتیک در واقع مهم ترین قسمت یک سیستم پنوماتیکی است. بطور کلی سیلندر پنوماتیک تجهیزی است که عملکرد آن توسط باد صورت می گیرد و در واقع از قدرت هوای فشرده برای ایجاد حرکت های طولی و رفت و برگشت استفاده می کند. عملکرد سیلندر پنوماتیک مشابه جک هیدرولیک می باشد ولی به دلیل اینکه هوا به عنوان یک سیال در دسترس تر است. کارکرد آن ساده است و در مقایسه با روغن هیدرولیک آلایندگی کمتری دارد. در صنایع مختلف بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. یک سیلندر پنوماتیک از بدنه ، پیستون ، پکینگ و اتصالات تشکیل شده و بسته به میزان باری که تحمل و منتقل می کند و کورس آن انتخاب می شود.

ساختمان سیلندر پنوماتیک

جک یک طرفه دارای یک درزگیر پیستونی می باشد که در سمت ورودی هوا نصب می شود درزگیر که توسط یک ماده انعطاف پذیر ساخته شده است. در یک پیستون پلاستیکی (پربونان) یا فلزی جاسازی می شود که در هنگام حرکت، لبه های آن بر روی سطح یاتاقان می لغزند. انواع مختلفی از جک  یک طرفه وجود دارد که نمونه هایی از آنها عبارتند از:

1:جک دیافراگمی

2:جک دیافراگمی غلطکی

جک دیافراگمی در داخل خود دارای دیافراگمی از جنس لاستیک، فلز، پلاستیک می باشد که نقش پیستون را بازی می کنند. میله پیستون در مرکز روی دیافراگم نصب می شود. در این نوع جک هیچ گونه درزگیر لغزشی وجود ندارد و اصطکاک منحصرا مربوط به تنش دیافراگم است . این نوع سیلندر پنوماتیک در طول کورسهای کوتاه و برای عملیات مهار کردن ، محکم کردن، برجسته کردن و بلند کردن استفاده می شود.

سیلندر از یک لوله استوانه ای ، یاتاقان، درپوش در انتها ، پیستون با درزگیر(پکینگ جفت)، میله پیستون، بوش یاتاقان، گردگیر، و قسمتهای متصل و درزگیرها تشکیل شده است.

پوسته جک (۱) معمولا از فولاد کشیده شده بدون درز تهیه می شود. برای اینکه عمر قطعات درزگیر داخل جک  افزایش یابد، بدنه داخل جک باید به دقت ماشین کاری شود. برای کاربردهای ویژه بدنه سیلندر پنوماتیک  را می توان از آلومینیوم، برنج یا فولاد با سطح داخلی کرم سخت شده تهیه نمود. این نوع بدنه های جک  در مواقع خاص و یا هنگامی که تاثیرات ناشی از خورندگی وجود دارد، استفاده می شود. درپوش انتهایی (۲) و درپوش یاتاقان دار(۳) معمولا از جنس مواد مورد استفاده در ریخته گری (مانند آلومینیوم و یا  چدن چکش خوار) بوده و اتصال انتها و ابتدا با بدنه بوسیله میله های پیچ دار و یا از طریق پیچی و یا فلانچی انجام می گیرد.

میله پیستون (۴) بهتر است که از فولاد سخت تهیه گردد . برای حفاظت از میله در برابر زنگ زدگی، این میله فولادی بایستی درصدی از کرم را نیز دارا باشد. عموما برای کاهش خطر شکست دنده سر میله پیستون بایستی از طریق نورد کردن انجام گردد. رینگ درزگیر (۵) در درپوش یاتاقان دار برای درزگیری میله پیستون نصب می شود و بوش یاتاقانی (۶) راهنمای میله پیستون می باشد. که از جنس برنز زینتر شده و یا فلز با روکش پلاستیکی می باشد. در مقابل بوش یاتاقانی یک رینگ جهت گردگیری (۷) وجود دارد که مانع ورود ذرات کثیف به فضای داخلیسیلندر پنوماتیک می شود.

نصب کردن نوع وسیله نصب جک پنوماتیک و جک هیدرولیک به طرز قرار گیری آن بر روی فیکسچر و یا ماشین مورد نظر بستگی دارد. و در صورتیکه به مرور زمان در دستگاه تغییری حاصل نگردد، وسیله نصب سیلندر را می توان بطور دائمی بر آن دستگاه سوار نمود. و در صورتیکه احتمالا در دستگاه و یا ماشین در آینده تغییری بخواهد حاصل گردد، بهتر است که طراحی ماشین براساس طراحی مدولار (برنامه پذیر) انجام گیرد. این نتایج در انبارداری ساده قطعات قابل ملاحظه می باشد. مخصوصا” در موقع کاربرد طراحی هایی که با تعداد زیاد سیلندر انجام می گیرد. می توان سیلندر را بعنوان قطعه اصلی در نظر گرفت و وسائل نصب را بعنوان قطعات فرعی که قابل الحاق شدن به سیلندر اصلی می باشند در نظر گرفت.

سیلندر یا جک پنوماتیک یک طرفه

در سیلندر پنوماتیک  یک طرفه ، هوای فشرده فقط در یک سطح پیستون وارد می شود. و هوای سطح دیگر پیستون به اتمسفر باز است. این نوع جک فقط در یک جهت می تواند کار تولید کند. و حرکت برگشت این نوع سیلندر توسط فنر داخلی و یا توسط نیروی خارجی تامین می گردد. نیروی فنر داخل جک، براساس بازگشت پیستون با حداکثر سرعت در شرایط بدون بارگذاری، طراحی شده است.

در جکهای یک طرفه با فنر داخلی ، طول کورس بدلیل طول طبیعی فنر، محدود می شود. و بهمین دلیل سیلندرهای یک طرفه با طول حداکثر تا ۸۰ میلیمتر موجود هستند.

جکهای یک طرفه با توجه به ساختمان و عملکرد ساده ای که دارند. دارای ابعاد کوچک و طول کورس کوتاه می باشند بنابراین در فضاهای کوچک مورد استفاده قرار می گیرند. بطور مثال :

1:  انتقال دادن محصول

2:تقسیم کردن

3: مهار کردن

4: و بیرون انداختن محصول در خط تولید

سیلندر پنوماتیک دو طرفه

اساس ساختمان یک جک  دو طرفه شبیه جک یک طرفه می باشد. ولی درجک دو طرفه فنری برای برگشت وجود ندارد.درایندو دهانه ، که به تناوب به عنوان دهانه های ورودی و تخلیه هوا مورد استفاده قرار می گیرند، وجود دارد .سیلندر پنوماتیکدو طرفه دارای این مزیت می باشند که می توانند. در دو جهت کار انجام دهند و بنابراین امکانات نصب این نوع جک  عمومی تر است .نیرویی که توسط میله پیستون در کورس رفت انتقال داده می شود . از نیرویی که در کورس برگشت انتقال داده می شود. بزرگتر است چراکه سطح مقطع موثر پیستون در کورس برگشت کوچکتر از سطح مقطع پیستون در کورس رفت است.

سیلندر با ضربه گیر قابل تنظیم در انتها

در شرایطی که جرمهای بزرگ باید توسط سیلندر جا به جا شوند. در جهت جلوگیری از ضربه های ناگهانی صدمه زا ، از سیلندرهای با ضربه گیر استفاده می شود. قبل از رسیدن به انتهای کورس ، یک ضربه گیر جریان هوای خروجی را مسدود می کند. و به جای آن یک دهانه کوچک و معمولا قابل تنظیم برای خروجی باز خواهد بود اگر این دهانه بسیار کوچک در نظر گرفته شده باشد. به دلیل انسداد هوا، سیلندر نمی تواند به موقعیت انتهایی برسد.

در هنگام وجود نیروهای بسیار بزرگ و شتابهای زیاد ، باید از تعدیل کننده های خارجی مانند جاذب های شوک برای کمک به کاهش سرعت بار استفاده نمود. برای رسیدن به کاهش سرعت مناسب ، موارد زیر باید رعایت شود.

 ابتدا پیچ تنظیم جک بادی باید تا انتها بسته شود و سپس به آرامی باز شود. تا به مقدار بهینه کاهش سرعت دست یابد.

سیلندر دو طرفه تاندم

جک سیلندر تاندم از دو سیلندر دو طرفه تشکیل گردیده. که این دو سیلندر در یک واحد بهم متصل شده اند. به این ترتیب و با در نظر گرفتن این که همزمان بار گذاری روی دو پیستون انجام می شود.، نیروی ایجاد شده تقریبا دو برابر می شود . این طرح برای چنین کاربردهایی مناسب است جایی که به نیروی بزرگی نیاز است. ولی در جهت افزایش قطر سیلندر محدودیت وجود دارد .

سیلندر نیوماتیک با میله پیستون دوطرفه

طرفین این جک پنوماتیک یا بادی دارای میله پیستون است و بعلت وجود ، دو یاتاقان میله پیستون دارای راهنمای بهتر می باشد. نیرو در دو جهت حرکت یکسان می باشد . میله پیستون می تواند توخالی باشد. که به این ترتیب توانایی هدایت واسطه های متنوعی مانند هوای فشرده را داشته باشد. همچنین اتصال به خلاء نیز امکان پذیر خواهد بود.

جک سیلندرهای چند موضعی

جک سیلندر چند موضعی از دو یا چند سیلندر دو طرفه ساخته شده است. که بهم متصل می باشند و با ورود هوا به هر قسمت سیلندر شروع به حرکت می کند. هنگامیکه از دو سیلندر با طول کورسهای متفاوت استفاده شده باشد، چهار موقعیت قابل دسترسی خواهد بود.

جک پنوماتیک ضربه ای

نیروهای فشاری در جک پنیوماتیک محدود هستند. و یک نوع جک برای تولید انرژی جنبشی بزرگ،سیلندر پنوماتیک ضربه ای است. که به وسیله افزایش سرعت پیستون انرژی جنبشی بزرگی تامین می گردد. سرعت پیستون جک ضربه ای بین ۷٫۵ تا ۱۰ متر بر ثانیه است. با این وجود در طول کورسهای طولانی سرعت سریعه کاهش میابد. و بنابراین از جک ضربه ای نباید در طول کورسهای طولانی استفاده شود.