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气缸的负载状态和负载运动状态确定负载力F和负载率,再根据使用压力应小于气源压力85%的原则,按气源压力确定使用压力P。对单作用缸按杆径与缸径比为0.5,双作用缸杆径与缸径比为0.3~0.4预选,并根据公式便可求得缸径D,将所求出的D值标准化即可。如D尺寸过大,可采用机械扩力机构。
气缸使用时必须注意活塞杆强度问题。由于活塞杆头部的螺纹受冲击而遭受破坏,大多数场合活塞杆承受的是推力负载,必须考虑细长杆的压杆稳定性和气缸水平安装时活塞杆伸出因自重而引起活塞杆头部下垂的问题。安装时还要注意受力方向,活塞杆不允许承受径向载荷。
气缸及传动机构的实际运行距离来预选气缸的行程,为便于安装调试,对计算出的距离以加大10~20mm为宜,但不能太长,以免增大耗气量。使用目的和安装位置确定气缸的品种和安装形式。可参考相关手册或产品样本。活塞(或缸筒)的运动速度主要取决于气缸进、排气口及导管内径,选取时以气缸进排气口连接螺纹尺寸为基准。为获得缓慢而平稳的运动可采用气-液阻尼缸。普通气缸的运动速度为0.5~1m/s左右,对高速运动的气缸应选用缓冲缸或在回路中加缓冲。
无杆气缸与电动执行机构类似,电液执行机构也采用位置反馈装置组成反馈控制系统。它提高了整个系统的控制精度,改善了系统的动态特性。但由于价格昂贵,管路系统复杂,只有在需要大推力和推力矩的应用场合才被采用。其特点如下。相同输出功率条件下,液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小,响应快。
操作方便,易实现自动化,易实现复杂自动控制jD匝序,易实现过载保护。液压油黏度受环境温度影响大,也不适用于远距离传动控制。对控制装置的要求高,要求设置反馈装置组·成闭环控制。根据被控变量为位移、速度和力等机械量的不同,反馈检测装置也有位移检测反馈装置、速度反馈检测装置等,使整个系统变得复杂,价格上升,气缸工作原理,也提高了对维护人员的技能要求。
无杆气缸基本的液压传动系统由方向控制回路、压力控制回路和流量控制回路等组成。方向控制回路可采用换向阀、单向阀等;压力控制回路可采用压力继电器、减压阀等;流量控制回路可采用节流阀、调速阀等。还需要一些辅助控制回路,例如平衡控制回路、卸压控制回路、增压和增速控制回路等。为保证电液执行机构的正常运转,通常采用两套液压传动油系统,SMC气缸,其中一套系统工作,另一套系统备用。
气缸缸体固定时,气缸缸径,其所带载荷(如工作台)与气缸两活塞杆连成一体,压缩空气依次进入气缸两腔(一腔进气另一腔排气),活塞杆带动工作台左右运动,工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大,一般用于小型设备上。活塞杆固定时,为管路连接方便,气缸,活塞杆制成空心,缸体与载荷(工作台)连成一体,压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔,使缸体带动工作台向左或向左运动,工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。
气缸气源处理器结构简单、轻便、安装维护简单。介质为空气,较之液压介质来说不易燃烧,故使用安全。工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。排气处理简单,不污染环境,成本低。输出力以及工作速度的调节非常*。气缸的动作速度一般小于1M/S,比液压和电气方式的动作速度快。利用空气的压缩性,可贮存能量,实现集中供气。可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下,可使气动装置有自保持能力。全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比,气动方式可在高温场合使用。