Hướng dẫn gắn xi lanh khí nén

1. Giới thiệu

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập chủ yếu đến các cách lắp xi lanh khí nén tuyến tính. Chúng bao gồm xi lanh khí nén nói chung, xi lanh ghép gu-rông, xi lanh thân tròn, nhưng không bao gồm xi lanh quay và xi lanh không trục.

Nói chung, việc gắn xi lanh phụ thuộc vào hai yếu tố: (i) nhiệm vụ cần thực hiện và (ii) điều kiện môi trường. Ví dụ, nếu điều quan trọng là phải vận hành theo cách mà đường di chuyển (mặc dù không phải là xi lanh) là không tuyến tính, thì có thể cần một trục quay/hoặc cái móc. Thứ hai, nếu người dùng cần gắn xi lanh vào bên ngoài của máy thì đế gắn bên dưới có thể phù hợp.

2. Tại sao cần phải lắp đúng cách?

Việc gắn không đúng cách có thể gây ra tác động rất lớn. Nếu gắn không đúng cách thì không đạt được hiệu quả mong muốn, không thể tối đa hóa vòng đời hoặc có thể có các rủi ro cho an toàn (trong trường hợp bị vênh). Ví dụ, nếu có tải trọng mặt bên đáng kể, thì pít-tông bên trong thân xi-lanh sẽ chịu lực không đồng đều, và hơn nữa, pít-tông có khả năng ma sát mạnh lên một bên phía trong ống xi-lanh. Điều này có thể dẫn đến hư hỏng sớm, lực mạnh không cần thiết lên điểm kết nối thanh trục và piston. Vì vậy, điều quan trọng là phải xi lanh khí nén đúng cách.

2. Các tùy chọn gắn khác nhau

Có thể chia thành ba kiểu gắn chính:

Gắn giữa

Gắn lệch

Gắn chốt cố định

2.1 Gắn giữa cố định

Đây là một tùy chọn gắn thuận lợi nếu lo lắng đến các lực cao và đường di chuyển của tải trọng là tuyến tính. Điều này là do không có tải bên (khi được lắp đúng cách) và tất cả các lực di chuyển qua đường trung tâm. Sẽ không có lực ép không cần thiết lên các thành phần xi lanh.

Gắn mặt bích

Hình thức phổ biến nhất của gắn giữa là Gắn mặt bích, hoặc ở đầu trước (đầu thanh), hoặc ở đầu sau (đầu nắp). Đây là những phụ kiện hình chữ nhật hoặc hình vuông gắn vào xi lanh và sau đó được gắn thông qua các ốc vít trên một số bề mặt. Trong một số trường hợp, ở nơi không thể khoan và làm ren, mặt bích được hàn lên một bề mặt. Lực bắt nguồn từ đường trung tâm trong quá trình lắp mặt bích và do đó không có tải bên.

Tôi nên sử dụng Mặt bích phía trước, Mặt bích phía sau hay Cả hai?

Điều này phụ thuộc vào việc tải được kéo hay đẩy. Nếu tải được đẩy, tốt nhất là sử dụng mặt bích phía sau, nếu tải được kéo, tốt nhất là sử dụng mặt bích nắp trước. Trong trường hợp lý tưởng, cả hai loại mặt bích (phía trước và phía sau) đều có thể được sử dụng. Tuy nhiên, điều này hiếm khi cần thiết trong các ứng dụng khí nén, trong đó lực thấp hơn so với thủy lực.

Giá treo ở giữa

Đây không còn là một kiểu lắp đặt phổ biến nữa, do thiếu tính mô đun và sự phụ thuộc của các đặc điểm riêng của nhà sản xuất. Về bản chất, các tab hình chữ nhật nằm phía trục và phía nắp, nhưng nằm trong đường tâm của mặt phẳng trục. Do đó, có lực căng đồng đều dọc theo đường trục xi lanh trong quá trình truyền động.

Gắn loại lắp ghép bằng gu-rông (tie-rod)

Đối với xi lanh lắp ghép bằng gu-rông, có một phụ kiện kéo dài gu-rông ở cả mặt trước và mặt sau để có thể gắn được chúng. Giống như loại giá treo ở giữa, lực căng tác dụng dọc theo đường trục xi lanh. Do đó, không có ứng suất cắt trên các bu lông lắp. Tuy nhiên, việc lắp loại lắp ghép bằng gu-rông không chắc chắn bằng lắp mặt bích và lắp trục ở giữa.

2.2 Gắn bù đắp

Trong trường hợp không thể tìm cách gắn trục ở giữa, có nhiều tùy chọn gắn bù đắp. Nói chung, vì mặt phẳng của bề mặt gắn không thẳng hàng với trục của xi lanh, sẽ có một thời điểm uốn. Tuy nhiên, may mắn thay, lực đạt được bằng khí nén rất hiếm khi vượt quá ngưỡng cong của thép hoặc thậm chí là nhôm của thân xi lanh, và trên thực tế, thường không đến gần mức đó. Trong khí nén, không có có khăn thực tế nào cho việc gắn bù đắp đối với tất cả các ý định và mục đích, không giống như trong thủy lực.

2.2.1 Gắn chân

Phụ kiện gắn chân (giá đỡ L hoặc giá đỡ chân) có thể được gắn vào cả ở nắp trục và ở nắp sau, sau đó gắn lên bề mặt.

Gắn mặt bên

Phụ kiện gắn mặt bên (giá đỡ bên) cũng có thể được gắn vào nắp trục và nắp sau, sau đó gắn vào một số bề mặt.

2.3 Gắn xoay

Gắn xoay được cố định vào một bề mặt ở một đầu, nhưng với sự trợ giúp của các trục xoay và móc chữ u, xi lanh có thể thay đổi hướng trục trong một mặt phẳng. Các lực cũng được hấp thụ thông qua đường trục của xi lanh, do đó không có tải bên. Sẽ cần có một móc chữ U gắn với đầu nắp trong gắn xoay.

Mặt khác, cac trục xoay có thể được gắn ở đầu trục, ở giữa xi lanh hoặc đầu nắp và tạo một điểm trục xoay cho xi lanh. Sẽ có xoay vòng quanh chốt xoay của trục. Ví dụ, một giá đỡ trục xoanh có thể được đặt ở cuối của xi lanh hình trụ tròn, với một chốt (xem hình).

2.3.1 Ghép trục với tải trọng cơ học

Với gắn xoay, thường rất hữu ích khi có phụ kiện đầu trục ghép tải với xi lanh khí nén. Ví dụ, mắt hình cầu đầu trục cho phép một chốt xoay đi qua. Mắt đầu trục thích hợp cho truyền động tuyến tính và phi tuyến tính.

Đầu thanh chữ U có thể được vặn vào một ren đực trên một thanh piston. Một chốt xoay sau đó có thể đi qua các đầu chữ U.