① 氣缸選擇要參照哪些數據主要是水平提供推力
(1)氣缸作用力的大小:
根據工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有餘量。若缸徑選小了,輸出力不夠,氣缸不能正常工作;但缸徑過大,不僅使設備笨重、成本高,同時耗氣量增大,造成能源浪費。在夾具設計時,應盡量採用增力機構,以減少氣缸的尺寸。
下面是氣缸理論出力的計算公式:
F:氣缸理論輸出力(kgf)
F':效率為85%時的輸出力(kgf)--(F'=F×85%)
D:氣缸缸徑(mm)
P:工作壓力(kgf/cm2)
例:直徑340mm的氣缸,工作壓力為3kgf/cm2時,其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P、D連接,找出F、F'上的點,得:
F=2800kgf;F'=2300kgf
在工程設計時選擇氣缸缸徑,可根據其使用壓力和理論推力或拉力的大小,從經驗表1-1中查出。
例:有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2,在氣缸推出時其推力為132kgf,(氣缸效率為85%)問:該選擇多大的氣缸缸徑?
●由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%,可計算出氣缸的理論推力為F=F'/85%=155(kgf)
●由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力,從經驗表1-1中查出選擇缸徑為63的氣缸便可滿足使用要求。
(2)氣缸行程的長短:
氣缸的行程與使用場合和機構的行程比有關(圖1-3)。由圖1-3可看出,不同的安裝形式其氣缸的行程比不同。圖中活塞桿最大計算長度(L)可由經驗數據表3-2中查出。在工程設計中由作用力的大小選擇出氣缸缸徑。再根據使用場合的實際行程來驗算一下活塞桿的強度是否產生縱向彎曲。
例:有一氣缸QGBQ125×4000,其負載為600kgf?熏由表1-2可查出活塞桿最大計算長度L=2300。
●氣缸內徑125,其活塞桿桿徑為35,其負載為600kgf時,由表1-2可查出活塞桿最大計算長度L=2300。
●在固定--(a)圖結構安裝形式下,其氣缸允許行程為2L=2×2300=4600。
●因為氣缸實際行程為4000<4600。
●所以氣缸不產生縱向彎曲。
理論推力、拉力表
表1-1 單位:kgf
機構行程比(L為活塞桿最大計算長度)(圖1-3)
1鉸鏈-鉸鏈 1鉸鏈-鉸鏈
3固定-鉸鏈 4固定-固定
(3)活塞(或缸)的運動速度:
活塞運動速度與氣源壓力、負載、摩擦力、進排氣管接頭通徑等有密切關系。其中,以排氣速度影響最大。如果要求活塞桿高速運動時,應選用內徑較大的進、排氣口及導管、通常為了得到緩慢的、平穩的活塞桿運動速度,可選用帶節流裝置的或氣-液阻尼裝置的氣缸。節流調速的方式有:當水平安裝的氣缸去推負載時,推薦用排氣節流;如果用垂直安裝的氣缸舉升重物時,則選用帶緩沖裝置的氣缸。
從下列的圖1-4,1-5「閥的有效截面積及氣缸速度」的關系裡,可以根據氣缸的缸徑和使用速度來選擇用於控制氣缸的控制元件--閥的有效截面積,並由此來判斷閥的通徑大小。
使用方法,縱軸上表示氣缸的速度,由此引出水平線,找出與計劃使用的氣缸尺寸的交點,由此交點引垂直線,便可從橫軸的交點上得知所需的有效截面積。根據有效載面積選擇較適合的閥。
上述氣缸速度為僅考慮了電磁閥的有效截面積而計算出的數值。請注意這里未考慮調速器、配管、管接頭等迴路因素和氣缸的負荷率等。
活塞桿徑與活塞桿最大計算長度(L)之間的關系
圖1-4 圖1-5
(4)安裝形式的選擇:
由安裝位置、使用目的等因素決定。在一般場合下,多用固定式氣缸。在需要隨同工作機構連續回轉時(如車床、磨床等)應選用回轉氣缸。在除要求活塞桿做直線運動外,又要求缸作較大的圓弧擺動時,則選用軸銷式氣缸。僅需要在360°或180°之內作往復擺動時,應選用單葉片或雙葉片擺動氣缸,另有特殊要求,應選用相適當的特種氣缸和組合式氣缸。
(5)氣缸的空氣消耗量:
空氣消耗量是操作費用的一部分,圖1-6系根據以下公式計算的空氣消耗。
Q:每厘米行程空氣消耗量(L/cm)
D:活塞或活塞桿直徑(mm)
S:氣缸行程(此外為常數10mm)
P:操作壓力(kgf/cm2)
利用此公式計算的空氣消耗量為近似值,因為有時在氣缸室內的供應空氣,並不完全排放(特別是在高速狀態下),實際所需消耗量可能稍低於圖上所讀出的數據。
例:氣缸QGBQ50×500,活塞直徑50mm,活塞桿徑20mm,行程500mm,操作壓力4.5bar。
求:空氣消耗量。
解:選出所給活塞直徑,定出該水平線與操作壓力線之交點,空氣消耗量隨即可從橫座標讀出,讀出之值再乘該氣壓缸之行程(cm)。上述步驟讀出之值給為0.091/cm行程,則單行程之空氣消耗量為4.51,對回程而言,活塞桿之體積必須扣除20mm直徑為0.0141/cm行程×50cm行程=0.71)因此回程空氣消耗量為3.8,來回行程之空氣消耗量為8.3。
圖1-6
二、氣缸的使用要求
(1)氣缸正常的工作條件:介質、環境溫度一般為-20~80℃,工作壓力一般為0.1~1.0MPa。具體條件見各類氣缸技術參數表。
(2)安裝前,應在1.5倍工作壓力下進行試驗,不應漏氣。
(3)安裝的氣源進口處需設置油霧器,以利工作中潤滑。氣缸的合理潤滑極為重要,往往因潤滑不好而產生爬行,甚至不能正常工作。
(4)安裝時,要注意動作方向,活塞桿不允許承受偏心負載或橫向負載。
(5)負載在行程中有變化時,應使用有足夠輸出力的氣缸,並要附加緩沖裝置。
(6)不使用滿行程,特別活塞桿伸出時,不要使活塞與缸蓋相碰擊。否則容易引起活塞和缸蓋等零件損壞。 (end)
② 氣缸怎麼選型
1.選定氣缸缸徑
根據氣缸的負載狀態,確定氣缸的軸向負載力F。
根據負載的運動狀態,預選氣缸的負載率η。
根據氣源供氣條件,確定氣缸的使用壓力P。P應小於減壓閥進口壓力的85%。
已知F,η和P,對單作用氣缸,預設桿徑與缸徑之比d/D=0.5,根據前面所述氣缸理論力的計算公式和負載率計算公式,便可選定缸徑D;對雙作用氣缸,同樣使用前面所述氣缸理論力的計算公式和負載率計算公式,便可選定缸徑D。缸徑D的尺寸應標准化。
2.選定氣缸行程
根據氣缸的操作距離及傳動機構的行程比來預選氣缸的行程。為便於安裝調試,對計算出的行程要留有適當餘量。應盡量選為標准行程,可保證供貨速度,成本降低。
3.選定氣缸品種
將使用目的及需要的缸徑及行程作為條件,從氣缸系列中選出所需的氣氣缸品種。
4.選定安裝形式
不同系列有不同的安裝形式,而各系列亦有多種安裝形式可供選擇,應根據氣缸的不同用途,來選擇安裝形式。
安裝形式有:基本型,腳座型,桿側法蘭型,無桿側法蘭型,單耳環型,雙耳環型,桿側耳軸型,無桿側耳軸型,中央耳軸型。
5.選定緩沖形式
按照用途所需,選擇出氣缸的緩沖形式。氣缸緩沖形式分為:無緩沖,橡膠緩沖,氣緩沖,液壓緩沖器。
6.磁性開關的選定
安裝於氣缸上的磁性開關,主要是作位置檢測之用。需要注意的是:氣缸內置磁環,是使用磁性開關的先決條件。磁性開關的安裝形式有:鋼帶安裝,軌道安裝,拉桿安裝,真接安裝。
(2)圓弧運動可以用氣缸嗎擴展閱讀:
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成:
1)缸筒
缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩的往復滑動,缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8μm。
SMC、 CM2氣缸活塞上採用組合密封圈實現雙向密封,活塞與活塞桿用壓鉚鏈接,不用螺母。
2)端蓋
端蓋上設有進排氣通口,有的還在端蓋內設有緩沖機構。桿側端蓋上設有密封圈和防塵圈,以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。桿側端蓋上設有導向套,以提高氣缸的導向精度,承受活塞桿上少量的橫向負載,減小活塞桿伸出時的下彎量,延長氣缸使用壽命。
導向套通常使用燒結含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵,為減輕重量並防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3)活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設有活塞密封圈。活塞上的耐磨環可提高氣缸的導向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料。
活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動部分長度來決定。滑動部分太短,易引起早期磨損和卡死。活塞的材質常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅製成的。
4)活塞桿
活塞桿是氣缸中最重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕,並提高密封圈的耐磨性。
5)密封圈
回轉或往復運動處的部件密封稱為動密封,靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種:
整體型、鉚接型、螺紋聯接型、法蘭型、拉桿型。
6)氣缸工作時要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。
參考資料:網路-氣缸
③ 氣缸有哪幾種類型
氣缸有以下類型:
1、按承受壓力分為:單向氣缸、雙向氣缸等。
單向氣缸只能單向推動,反向需利用外力,雙向氣缸正反方向都靠氣壓推動。
2、按安裝形式分為:固定氣缸、回轉式氣缸等。
3、按功能和用途上分為:普通氣缸、緩沖氣缸、擺動氣缸及沖擊氣缸等。
4、按結構特點可分為:活塞氣缸或隔膜式氣缸和組合式氣缸。
5、按作用方式分為:單作用氣缸和雙作用式氣缸。
選購氣缸的方法:
1、類型的選擇
首先在選購氣缸時,要依工作環境來選擇,氣缸運行無沖擊或雜訊,可選擇緩沖型氣缸;重量輕的,可選擇輕型缸;如安裝空間小,行程不長,可選擇輕薄型缸。
如果施工環境高,選擇耐熱缸;施工環境具有腐蝕物質,還可選擇耐腐蝕氣缸。
2、安裝形式
其次在選擇氣缸時,依安裝位置來決定,通常會選擇固定氣缸,但如果隨時想要移動,可選擇回轉氣缸。此外除了要求氣缸直線運動,還想圓弧運行,可選擇軸銷式氣缸。
3、作用力的大小
接著從推拉力大小來選擇缸徑,而且速率不同,負載率也不同,必須要讓氣缸留有餘地,缸徑太小,輸出力不足。反之缸徑太大,設備笨重不說,成本還高。
4、活塞行程
最後依使用場合和行程來選擇,最好不要選擇滿行程,否則活塞和缸蓋會相碰撞,如果選擇夾緊機構,那麼選擇氣缸行程時,可適當增大10~20mm的餘量。
④ proe裝配體中怎麼模擬氣缸帶動圓弧運動
這個首先需要重新定義組件中的每個零件相對的裝配關系,並限定自由度後,再使用動畫模塊,設定主動件與從動件,以及相互關系後,可以模擬你所要的運動。具體的這里說不清楚,需要你參照動畫模塊教程。