Wprowadzenie
Beztłoczyskowe siłowniki pneumatyczne stosuje się wtedy, gdy maszyna wymaga dużego liniowego zakresu ruchu, ale nie ma wystarczająco dużo miejsca na standardowy siłownik z wysuwanym tłoczyskiem. W zwykłym siłowniku pełny skok zwiększa wymaganą długość montażową, ponieważ tłoczysko wysuwa się z korpusu. Przy długich skokach może to nadmiernie zwiększyć wymiary maszyny. Siłownik beztłoczyskowy rozwiązuje ten problem, przesuwając wózek wzdłuż korpusu siłownika.
Ruch o długim skoku występuje w systemach transportowych, drzwiach przesuwnych, popychaczach produktów, stacjach załadunkowych, maszynach tnących, liniach pakujących i urządzeniach do przemieszczania materiałów. Siłownik beztłoczyskowy może przenosić ładunek na dużą odległość, zajmując przy tym mniej miejsca i zapewniając bardziej uporządkowaną konstrukcję.
HOMIPNEU oferuje różne siłowniki beztłoczyskowe, w tym siłowniki beztłoczyskowe CY1B ze sprzężeniem magnetycznym, siłowniki beztłoczyskowe CY1R ze sprzężeniem magnetycznym, prowadzone pneumatyczne siłowniki beztłoczyskowe CY1S, siłowniki beztłoczyskowe CY1L z prowadnicą liniową oraz siłowniki beztłoczyskowe MY1B z połączeniem mechanicznym.
Dlaczego warto stosować siłownik beztłoczyskowy?
Głównym powodem jest oszczędność miejsca. Jeśli standardowy siłownik wymaga skoku 1000 mm, przestrzeń montażowa może obejmować zarówno korpus siłownika, jak i wysunięte tłoczysko. Siłownik beztłoczyskowy może zapewnić taki sam skok dzięki wózkowi poruszającemu się wzdłuż korpusu, zmniejszając całkowitą długość maszyny.
Siłowniki beztłoczyskowe pozwalają również uprościć niektóre układy. Ładunek można zamontować bezpośrednio na wózku, zamiast mocować go do końca długiego tłoczyska. Może to zmniejszyć ryzyko zginania i ułatwić projektowanie toru transportu.
Są one szczególnie przydatne, gdy ruch odbywa się poziomo, a ładunek musi przemieszczać się wzdłuż ramy maszyny, przenośnika lub prowadnicy.
Siłowniki beztłoczyskowe ze sprzężeniem magnetycznym
Siłowniki beztłoczyskowe ze sprzężeniem magnetycznym wykorzystują siłę magnetyczną do połączenia wewnętrznego tłoka z zewnętrznym wózkiem. Ponieważ tuleja siłownika nie ma szczeliny przeznaczonej na połączenie mechaniczne, konstrukcja ta może w niektórych zastosowaniach ograniczać ryzyko nieszczelności i pomagać w utrzymaniu względnej czystości.
Siłownik beztłoczyskowy CY1B ze sprzężeniem magnetycznym jest często wybierany do podstawowych zastosowań wymagających ruchu o długim skoku. Siłownik beztłoczyskowy RMH ze sprzężeniem magnetycznym to kolejna opcja dla systemów automatyki wymagających tego rodzaju ruchu.
Sprzężenie magnetyczne ma jednak ograniczenia obciążenia. Jeśli ładunek jest zbyt ciężki lub przyspieszenie zbyt duże, sprzężenie magnetyczne może się rozłączyć. W wymagających zastosowaniach należy dokładnie sprawdzić obciążenie, prędkość i tarcie.
Siłowniki beztłoczyskowe z połączeniem mechanicznym
Siłowniki beztłoczyskowe z połączeniem mechanicznym łączą wewnętrzny tłok z zewnętrznym wózkiem za pomocą elementu mechanicznego. W niektórych zastosowaniach może to umożliwić przenoszenie większych obciążeń niż sprzężenie magnetyczne.
Siłownik beztłoczyskowy MY1B z połączeniem mechanicznym sprawdza się tam, gdzie potrzebny jest stabilny ruch wózka i praca przy długim skoku. Siłowniki te są często stosowane w urządzeniach transportowych, zespołach przesuwnych i liniach automatycznych.
Ze względu na połączenie mechaniczne należy uwzględnić uszczelnienie i ochronę przed zanieczyszczeniami. Istotne są warunki pracy i plan konserwacji.
Prowadzone siłowniki beztłoczyskowe
Niektóre siłowniki beztłoczyskowe mają prowadzenie. Prowadzone siłowniki beztłoczyskowe są przydatne, gdy ładunek wymaga większej stabilności, zabezpieczenia przed obrotem lub dokładniejszego ruchu. Zwykły siłownik beztłoczyskowy może przesuwać wózek, ale jeśli ładunek wywołuje moment obrotowy, nadal mogą być potrzebne prowadnice zewnętrzne.
Prowadzony pneumatyczny siłownik beztłoczyskowy CY1S oraz siłownik beztłoczyskowy CY1L z prowadnicą liniową to przykłady rozwiązań do zastosowań, w których prowadzenie jest zintegrowane z siłownikiem.
Jeśli ładunek jest przesunięty względem osi wózka, istotne staje się obciążenie momentem. Prowadzony siłownik beztłoczyskowy lub zewnętrzna szyna mogą zapobiec skręcaniu i poprawić niezawodność w długim okresie.
Obciążenie, prędkość i skok
Siłowniki beztłoczyskowe są często wybierane ze względu na duży zakres ruchu, ale długość skoku to tylko jeden z czynników decydujących o wyborze. Znaczenie mają również masa ładunku, tarcie, kierunek montażu, przyspieszenie, prędkość i sposób zatrzymywania.
Przemieszczanie lekkiego ładunku z małą prędkością po podpartej prowadnicy jest łatwiejsze niż szybkie przemieszczanie ciężkiego ładunku zamocowanego daleko od wózka. Im większa odległość ładunku od wózka, tym większe obciążenie momentem. Może ono nadmiernie obciążać łożyska i prowadnice.
Prędkość należy regulować za pomocą odpowiednich zaworów i regulatorów przepływu. Jeśli wózek zatrzyma się nagle, ruch o długim skoku może spowodować silne uderzenie na końcu skoku. W układach pracujących z większą prędkością mogą być potrzebne amortyzacja, amortyzatory lub zewnętrzne ograniczniki.
Montaż i osiowanie
Siłownik beztłoczyskowy należy zamontować na prostej, sztywnej powierzchni. Jeśli powierzchnia montażowa jest skręcona lub nierówna, wózek może się zacinać. Długie siłowniki są bardziej wrażliwe na niewspółosiowość niż krótkie, ponieważ niewielkie błędy sumują się na całej długości skoku.
Gdy siłownik beztłoczyskowy napędza osobno prowadzony ładunek, siłownik i prowadnica muszą być prawidłowo ustawione względem siebie. Zmuszanie wózka do ruchu wzdłuż źle ustawionej szyny zewnętrznej może powodować tarcie, zużycie i nierównomierny ruch.
Należy pozostawić miejsce na złączki, czujniki, regulację skoku i konserwację. Siłowniki o długim skoku są często montowane głęboko wewnątrz ram maszyn, dlatego dostęp serwisowy warto zaplanować odpowiednio wcześnie.
Zasilanie powietrzem i sterowanie
Siłowniki o długim skoku wymagają odpowiedniej ilości powietrza. Jeśli zawór, przewód lub złączka są zbyt małe, siłownik może poruszać się powoli lub nierównomiernie. Przepływ powietrza odprowadzanego jest równie ważny jak przepływ powietrza zasilającego.
Aby precyzyjnie regulować prędkość, należy stosować odpowiednie regulatory przepływu i stabilne ciśnienie. Jeśli obciążenie zmienia się w trakcie skoku, ruch może wymagać dokładnej regulacji.
Wykrywanie położenia może być przydatne na obu końcach zakresu ruchu. W zależności od procesu niektóre układy mogą również wymagać czujników pośrednich lub zewnętrznego sprzężenia zwrotnego położenia.
Typowe błędy w układach o długim skoku
Częstym błędem jest wybór siłownika beztłoczyskowego wyłącznie ze względu na długi skok, bez sprawdzenia podparcia ładunku. Wózek może przesuwać ładunek, ale jeśli jest on ciężki, zamocowany mimośrodowo lub narażony na drgania, nadal wymaga odpowiedniego prowadzenia. Długi, niepodparty wspornik może przeciążyć wózek nawet przy umiarkowanej masie całkowitej.
Kolejnym błędem jest pomijanie ruchu przewodów i kabli. Jeśli przewody pneumatyczne, kable czujników lub ruchome węże ciągną się wzdłuż drogi skoku, mogą zwiększać tarcie i powodować nierównomierny ruch. Prowadniki kablowe, elastyczne prowadzenie przewodów i odpowiednie zaciski pomagają chronić siłownik.
Układy o długim skoku wymagają również starannego zaplanowania zatrzymywania. Wózek przemieszczający się na dużą odległość może nabrać prędkości, a uderzenie na końcu skoku może być silniejsze niż oczekiwano. Przy dużym obciążeniu lub wysokiej częstotliwości cykli należy stosować regulację prędkości, amortyzację lub zewnętrzne amortyzatory.
Wskazówki zakupowe dla producentów urządzeń OEM o długim skoku
W przypadku maszyn OEM przed wysłaniem zapytania ofertowego należy ustalić skok roboczy, położenie ładunku, orientację montażową i wymaganą prędkość. Ogólne zapytanie, takie jak „jeden siłownik beztłoczyskowy, skok 800 mm”, nie wystarczy do prawidłowego doboru. Dostawca powinien wiedzieć, czy ładunek jest montowany bezpośrednio, prowadzony zewnętrznie, podnoszony pionowo czy przemieszczany poziomo.
Warto również wcześnie określić wymagania dotyczące czujników. Niektóre układy o długim skoku potrzebują jedynie sygnałów położeń krańcowych, podczas gdy inne wymagają wykrywania położeń pośrednich lub zewnętrznego sprzężenia zwrotnego położenia. Zaplanowanie tego na etapie doboru pozwala uniknąć późniejszych zmian w okablowaniu i wspornikach.
Powiązane produkty pneumatyczne
Beztłoczyskowe siłowniki pneumatyczne współpracują z elektrozaworami, regulatorami prędkości, złączkami pneumatycznymi, przewodami, czujnikami i zespołami przygotowania powietrza. Kategoria siłowników pneumatycznych HOMIPNEU obejmuje siłowniki beztłoczyskowe ze sprzężeniem magnetycznym, prowadzone oraz z połączeniem mechanicznym, przeznaczone do różnych zastosowań o długim skoku.
Jeśli maszyna potrzebuje jedynie krótkiego ruchu pchającego, prostszym rozwiązaniem może być siłownik standardowy lub kompaktowy. Jeśli natomiast wymaga dużego zakresu ruchu przy oszczędności miejsca, siłowniki beztłoczyskowe stają się znacznie atrakcyjniejszym wyborem.
Często zadawane pytania
Czym jest beztłoczyskowy siłownik pneumatyczny?
Jest to siłownik, który przesuwa zewnętrzny wózek wzdłuż korpusu, zamiast wysuwać tłoczysko z jednego końca.
Kiedy należy stosować siłownik beztłoczyskowy?
Warto go zastosować, gdy potrzebny jest duży liniowy zakres ruchu, a standardowy siłownik zajmowałby zbyt dużo miejsca montażowego.
Czym różnią się siłowniki beztłoczyskowe magnetyczne od mechanicznych?
W wersjach magnetycznych tłok i wózek są połączone sprzężeniem magnetycznym. Wersje mechaniczne wykorzystują fizyczne połączenie i w niektórych zastosowaniach mogą przenosić większe obciążenia.
Czy siłowniki beztłoczyskowe wymagają prowadnic?
Niektóre mają wbudowane prowadnice. Jeśli ładunek wywołuje obciążenie boczne lub moment obrotowy, prowadzenie jest ważne dla stabilności i trwałości.
Dlaczego siłownik beztłoczyskowy porusza się nierównomiernie?
Możliwe przyczyny to niewspółosiowość, niewystarczające zasilanie powietrzem, tarcie, nadmierne obciążenie, niewłaściwa regulacja prędkości lub zanieczyszczenia.
Podsumowanie
Beztłoczyskowe siłowniki pneumatyczne są praktycznym rozwiązaniem do ruchu o długim skoku, gdy standardowe siłowniki stają się zbyt długie lub nieporęczne. Kluczowe jest odpowiednie dopasowanie typu siłownika, obciążenia, skoku, prędkości, prowadzenia i dokładności montażu. Prawidłowo zastosowane pozwalają tworzyć bardziej uporządkowane systemy transportowe i oszczędzające miejsce konstrukcje maszyn.
