science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werkt een pneumatische cilinder?

Een pneumatische cilinder gebruikt de druk van een gas om arbeid te verrichten, met name lineair werk. Het woord "pneumatisch" komt van het Grieks en verwijst naar lucht, het minst dure en meest voorkomende type gas dat wordt gebruikt in pneumatische cilinders. Lucht kan gemakkelijk worden meegenomen en gecomprimeerd om pneumatische systemen te vullen en vormt niet hetzelfde gevaar als andere gassen. In plaats daarvan kunnen sommige inerte gassen worden gebruikt, maar deze moeten worden voorgecomprimeerd of vervaardigd in tanks en hebben meer beperkte toepassingen.

Typen cilinders

De cilinder zelf bevat een kamer voor de gecomprimeerde lucht om binnen te gaan, een weg om te vertrekken, een zuiger die het meeste werk doet, en een soort van actiesysteem waar de zuiger deel van uitmaakt. Er zijn verschillende soorten activeringssystemen voor pneumatische cilinders, die elk een iets andere soort kracht hebben. De eerste en meest eenvoudige versie is de enkelwerkende cilinder, waarbij een zuigergericht systeem perslucht door een magneetventiel in de achterkant van de zuiger duwt. Deze sterk gecomprimeerde lucht zoekt de gemakkelijkste manier om te verlaten en oefent een grote hoeveelheid kracht op het zuigervlak uit. Het oppervlak van het zuigervlak, of de grootte van de boring, heeft direct invloed op hoe gemakkelijk de lucht de zuiger kan duwen. Hoe groter de boormaat, hoe gemakkelijker de lucht hem verplaatst - totdat het gewicht zelf een belangrijke factor wordt. Terwijl de zuiger naar buiten wordt gedrukt, komt de lucht via ontsnappingsventielen naar buiten die voorzichtig verder in de cilinder worden geplaatst. De zuiger valt op natuurlijke wijze terug op zijn plaats totdat een andere stoot gecomprimeerde lucht in de cilinder wordt afgevuurd.

De enkelwerkende cilinder kan ook worden gewijzigd met een samengedrukt veermechanisme, ingebracht tussen het uiteinde van de cilinder en de zijkant van de zuiger tegenover waar de perslucht binnentreedt. Dit systeem werkt op dezelfde manier als de standaard, maar nadat de perslucht is vrijgegeven, wordt de zuiger teruggedrongen naar zijn oorspronkelijke positie aan het einde van de cilinder door de veer. Dit systeem wordt gebruikt voor herhaalde, lineaire bewegingen met zware belastingen en vereist een grotere kracht van perslucht om zijn taak te voltooien.

Dubbelwerkende systemen

Zoals de International Fluid Power Society uitlegt, andere cilindersystemen zijn dubbelwerkend of systemen die kleppen gebruiken om twee verschillende stromen samengeperste lucht te injecteren, alternerend aan beide zijden van de zuiger. Eén stoot perslucht duwt de zuiger naar buiten en een andere stoot duwt deze terug naar de startpositie. Er is meer perslucht nodig in dit systeem en net als de andere moet de druk van de gebruikte lucht zorgvuldig worden geregeld.