Введение
Бесштоковые пневматические цилиндры используются, когда машине требуется большое линейное перемещение, но недостаточно места для стандартного цилиндра с выдвижным штоком поршня. В обычном цилиндре полный ход увеличивает монтажную длину, поскольку шток выходит за пределы корпуса. При больших ходах это может сделать машину слишком габаритной. Бесштоковый цилиндр решает эту проблему, перемещая каретку вдоль корпуса цилиндра.
Длинноходовые перемещения встречаются в системах передачи, раздвижных дверях, толкателях изделий, загрузочных станциях, режущих станках, упаковочных линиях и оборудовании для перемещения материалов. Бесштоковый цилиндр может перемещать нагрузку на большое расстояние, сохраняя привод более компактным и аккуратным.
HOMIPNEU предлагает различные варианты бесштоковых цилиндров, включая бесштоковые цилиндры CY1B с магнитной связью, бесштоковые цилиндры CY1R с магнитной связью, направляемые бесштоковые пневматические цилиндры CY1S, бесштоковые цилиндры CY1L с линейной направляющейи бесштоковые цилиндры MY1B с механическим соединением.
Зачем использовать бесштоковый цилиндр?
Основная причина — экономия пространства. Если стандартному цилиндру требуется ход 1000 мм, монтажное пространство может включать как корпус цилиндра, так и выдвинутый шток. Бесштоковый цилиндр обеспечивает такой же ход с кареткой, перемещающейся вдоль корпуса, уменьшая общую длину машины.
Бесштоковые цилиндры также делают некоторые компоновки более аккуратными. Нагрузка может быть установлена непосредственно на каретке, а не соединена с концом длинного штока. Это может снизить риск изгиба и упростить проектирование траектории перемещения.
Они особенно полезны, когда движение происходит горизонтально и нагрузка должна перемещаться вдоль рамы машины, конвейера или направляющей траектории.
Бесштоковые цилиндры с магнитной связью
Бесштоковые цилиндры с магнитной связью используют магнитную силу для соединения внутреннего поршня с внешней кареткой. Поскольку через трубу цилиндра не проходит механический паз, такая конструкция может снизить риск утечек в некоторых применениях и сохранить относительно чистую конструкцию.
бесштоковый цилиндр CY1B с магнитной связью является распространённым вариантом для базовых длинноходовых перемещений. бесштоковый цилиндр RMH с магнитной связью — ещё один вариант для систем автоматизации, которым требуется такой тип движения.
Однако магнитная связь имеет ограничения по нагрузке. Если нагрузка слишком тяжёлая или ускорение слишком высокое, магнитная связь может проскальзывать. Для требовательных применений необходимо тщательно проверять нагрузку, скорость и трение.
Бесштоковые цилиндры с механическим соединением
Бесштоковые цилиндры с механическим соединением соединяют внутренний поршень с внешней кареткой посредством механической конструкции. В некоторых применениях это может обеспечить более высокую передачу нагрузки, чем магнитная связь.
бесштоковый цилиндр MY1B с механическим соединением подходит для случаев, где требуется стабильное движение каретки и работа с большим ходом. Такие цилиндры часто используются в передаточном оборудовании, раздвижных узлах и линиях автоматизации.
Поскольку конструкция имеет механическое соединение, следует учитывать герметизацию и защиту от загрязнений. Важны рабочая среда и план технического обслуживания.
Направляемые бесштоковые цилиндры
Некоторые бесштоковые цилиндры оснащаются направляющей опорой. Направляемые бесштоковые цилиндры полезны, когда нагрузке требуется лучшая устойчивость, защита от проворота или более точное перемещение. Обычный бесштоковый цилиндр может перемещать каретку, но при возникновении момента от нагрузки всё равно могут потребоваться внешние направляющие.
направляемый бесштоковый пневматический цилиндр CY1S и бесштоковый цилиндр CY1L с линейной направляющей являются примерами для применений, в которых направляющая встроена в привод.
Если нагрузка смещена относительно осевой линии каретки, становится важной моментная нагрузка. Направляемый бесштоковый цилиндр или внешняя направляющая могут предотвратить скручивание и повысить долговременную надёжность.
Нагрузка, скорость и ход
Бесштоковые цилиндры часто выбирают для больших перемещений, однако длина хода — лишь один из факторов выбора. Важны масса нагрузки, трение, направление монтажа, ускорение, скорость и способ остановки.
Лёгкую нагрузку, медленно перемещаемую по опорной направляющей, перемещать проще, чем тяжёлую нагрузку, установленную далеко от каретки и движущуюся быстро. Чем дальше нагрузка от каретки, тем выше моментная нагрузка. Это может нагружать подшипники и направляющие.
Скорость следует контролировать с помощью подходящих клапанов и регуляторов расхода. Длинноходовое движение может создавать сильный удар в конце хода при резкой остановке каретки. Для высокоскоростных систем могут потребоваться демпфирование, амортизаторы или внешние упоры.
Монтаж и выравнивание
Бесштоковый цилиндр следует устанавливать на прямой жёсткой поверхности. Если монтажная поверхность перекошена или неровная, каретка может заклинивать. Длинные цилиндры более чувствительны к выравниванию, чем короткие приводы, поскольку небольшие ошибки накапливаются по всей длине хода.
Когда бесштоковый цилиндр приводит в движение отдельную направляемую нагрузку, цилиндр и направляющая должны быть выровнены. Принудительное перемещение каретки по неправильно выровненной внешней направляющей может вызвать трение, износ и нестабильность движения.
Оставьте место для фитингов, датчиков, регулировки хода и технического обслуживания. Длинноходовые приводы часто устанавливаются глубоко внутри рам машин, поэтому доступ для обслуживания следует планировать заранее.
Подача воздуха и управление
Длинноходовым цилиндрам требуется достаточный объём воздуха. Если клапан, трубка или фитинг слишком малы, цилиндр может двигаться медленно или неравномерно. Расход выхлопного воздуха так же важен, как и расход подаваемого воздуха.
Для точного регулирования скорости используйте подходящие регуляторы расхода и стабильное давление. Если нагрузка изменяется во время хода, движение может потребовать тщательной настройки.
Датчики положения могут быть полезны на обоих концах хода. В зависимости от процесса некоторым системам также могут потребоваться промежуточные датчики или внешняя обратная связь по положению.
Распространённые ошибки в длинноходовых системах
Одна из распространённых ошибок — выбор бесштокового цилиндра только потому, что требуется большой ход, без проверки опоры нагрузки. Каретка может перемещать нагрузку, но нагрузке всё равно требуется надлежащее направление, если она тяжёлая, смещённая или подвергается вибрации. Длинный неподдерживаемый кронштейн может перегрузить каретку, даже если общий вес умеренный.
Другая ошибка — игнорирование движения кабелей и трубок. Если пневмотрубки, кабели датчиков или подвижные шланги тянутся вдоль хода, они могут увеличить трение и вызвать неравномерное движение. Кабель-каналы, гибкая прокладка и правильные зажимы помогают защитить привод.
Длинноходовые системы также требуют тщательной остановки. Каретка, движущаяся на большое расстояние, может набрать скорость, и конечный удар может оказаться сильнее ожидаемого. При высокой нагрузке или частоте циклов используйте регулирование скорости, демпфирование или внешнюю амортизацию.
Советы по покупке длинноходового оборудования для OEM
Для OEM-оборудования перед запросом коммерческого предложения подтвердите рабочий ход, положение нагрузки, ориентацию монтажа и требуемую скорость. Расплывчатого запроса, такого как «один бесштоковый цилиндр, ход 800 мм», недостаточно для надёжного выбора. Поставщик должен знать, установлена ли нагрузка непосредственно на каретке, направляется внешними направляющими, поднимается вертикально или перемещается горизонтально.
Также полезно заранее определить требования к датчикам. Некоторым длинноходовым системам нужны только сигналы конечного положения, тогда как другим требуется промежуточное обнаружение или внешняя обратная связь по положению. Планирование этого при выборе предотвращает последующие изменения проводки и кронштейнов.
Сопутствующие пневматические изделия
Бесштоковые пневматические цилиндры работают с электромагнитными клапанами, регуляторами скорости, пневматическими фитингами, трубками, датчиками и блоками подготовки воздуха. Категория пневматических цилиндров HOMIPNEU включает варианты с магнитной связью, направляемые и с механическим соединением для различных длинноходовых применений.
Если машине требуется только короткий толчок, стандартный или компактный цилиндр может быть проще. Если машине необходимо большое перемещение при экономии пространства, бесштоковые цилиндры становятся гораздо более привлекательным решением.
Часто задаваемые вопросы
Что такое бесштоковый пневматический цилиндр?
Это цилиндр, который перемещает внешнюю каретку вдоль корпуса вместо выдвижения штока поршня с одного конца.
Когда следует использовать бесштоковый цилиндр?
Используйте его, когда требуется большое линейное перемещение, но стандартный цилиндр занял бы слишком много монтажного пространства.
В чём разница между магнитными и механическими бесштоковыми цилиндрами?
Магнитные типы используют магнитную связь между поршнем и кареткой. Механические типы используют физическое соединение и в некоторых применениях могут обеспечивать более высокую передачу нагрузки.
Нужны ли бесштоковым цилиндрам направляющие?
Некоторые оснащены встроенными направляющими. Если нагрузка создаёт боковую или моментную нагрузку, направление важно для устойчивости и срока службы.
Почему бесштоковый цилиндр движется неравномерно?
Возможные причины включают несоосность, недостаточную подачу воздуха, трение, чрезмерную нагрузку, плохое регулирование скорости или загрязнение.
Заключение
Бесштоковые пневматические цилиндры практичны для длинноходовых перемещений, когда стандартные цилиндры становятся слишком длинными или неудобными. Главное — правильно подобрать тип цилиндра, нагрузку, ход, скорость, направление и точность монтажа. При правильном использовании они создают более аккуратные системы передачи и более компактную компоновку машин.
