日本SMC氣缸*,smc電磁閥選型樣本
SMC自由安裝型氣缸缸筒與桿蓋壓鑄成一體,無桿側(cè)端蓋用彈性探求固定。缸體為長(zhǎng)方形,不需要托架,從哪個(gè)方形都可以直接安裝,故稱為自由安裝型氣缸。這種氣缸不僅省空間,而且安裝精度高,強(qiáng)度增強(qiáng)。SMC自由安裝型氣缸占空間位置少,結(jié)構(gòu)輕巧,外形美觀,能承受較大的橫向負(fù)載,無需安裝附件可直接安裝于各種夾具和設(shè)備上。
SMC自由安裝型氣缸結(jié)構(gòu)組成部分:
SMC自由安裝型氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件組成。
1,缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?;钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng),缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8um。對(duì)鋼管缸筒,內(nèi)表面還應(yīng)鍍硬鉻,以減小摩擦阻力和磨損,并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外,還是用高強(qiáng)度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開關(guān)的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸,缸筒應(yīng)使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。
2,端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口,油的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)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(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,以提高氣缸的導(dǎo)向精度,承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵,現(xiàn)在為減輕重量并防銹,常使用鋁合金壓鑄,微型缸有使用黃銅材料的。
3,活塞是薄型氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,設(shè)有活塞密封圈。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,減少活塞密封圈的磨耗,減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料?;钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒?dòng)部分長(zhǎng)度來決定?;瑒?dòng)部分太短,易引起早期磨損和卡死。活塞的材質(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,小型缸的活塞有黃銅制成的。
4,活塞桿是薄型氣缸中重要的受力零件。通常使用高碳鋼,表面經(jīng)鍍硬鉻處理,或使用不銹鋼,以防腐蝕,并提高密封圈的耐磨性。
5,密封圈回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封,靜止件部分的密封稱為靜密封。
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SMC自由安裝型氣缸工作原理:
根據(jù)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(shí)應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量。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(shè)備笨重、成本高,同時(shí)耗氣量增大,造成能源浪費(fèi)。在夾具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu),以減少氣缸的尺寸。
下面是SMC自由安裝型氣缸理論出力的計(jì)算公式:
F:氣缸理論輸出力(kgf)
F′:效率為85%時(shí)的輸出力(kgf)--(F′=F×85%)
D:氣缸缸徑(mm)
P:工作壓力(kgf/C㎡)
例:直徑340mm的氣缸,工作壓力為3kgf/cm2時(shí),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(diǎn),得:
F=2800kgf;F′=2300kgf
在工程設(shè)計(jì)時(shí)選擇氣缸缸徑,可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小,從經(jīng)驗(yàn)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(shí)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(jì)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,查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。
SMC氣動(dòng)元件優(yōu)勢(shì):
1、氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。介質(zhì)為空氣,較之液壓介質(zhì)來說不易燃燒,故使用安全。
2、工作介質(zhì)是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢。排氣處理簡(jiǎn)單,*,成本低。
3、輸出力以及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。氣缸的動(dòng)作速度一般小于1M/S,比液壓和電氣方式的動(dòng)作速度快。
4、可靠性高,使用壽命長(zhǎng)。電器元件的有效動(dòng)作次數(shù)約為百萬次,而一般電磁閥的壽命大于3000萬次,某些質(zhì)量好的閥超過2億次。
5、利用空氣的壓縮性,可貯存能量,實(shí)現(xiàn)集中供氣??啥虝r(shí)間釋放能量,以獲得間歇運(yùn)動(dòng)中的高速響應(yīng)??蓪?shí)現(xiàn)緩沖。沖擊負(fù)載和過負(fù)載有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在一定條件下,可使氣動(dòng)裝置有自保持能力。
6、全氣動(dòng)控制具有防火、防爆、防潮的能力。與液壓方式相比,氣動(dòng)方式可在高溫場(chǎng)合使用。
7.壓縮空氣可集中供應(yīng),遠(yuǎn)距離輸送。
SMC自由安裝型氣缸選型依據(jù):
1、類型的選擇根據(jù)工作要求和條件,正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達(dá)行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應(yīng)選擇緩沖氣缸;要求重量輕,應(yīng)選輕型缸;
要求安裝空間窄且行程短,可選薄型缸;有橫向負(fù)載,可選帶導(dǎo)桿氣缸;要求制動(dòng)精度高,應(yīng)選鎖緊氣缸;不允許活塞桿旋轉(zhuǎn),可選具有桿不回轉(zhuǎn)功能氣缸;高溫環(huán)境下需選用耐熱缸;在有腐蝕環(huán)境下,需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環(huán)境下,需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時(shí)需要選用無給油或無油潤(rùn)滑氣缸等。
2、安裝形式
根據(jù)安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下,采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)(如車床、磨床等),應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在要求活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外,還需作圓弧擺動(dòng)時(shí),則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時(shí),應(yīng)選擇相應(yīng)的特殊氣缸。
3、作用力的大小即缸徑的選擇。根據(jù)負(fù)載力的大小來確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力,根據(jù)不同速度選擇不同的負(fù)載率,使氣缸輸出力稍有余量。缸徑過小,輸出力不夠,但缸徑過大,使設(shè)備笨重,成本提高,又增加耗氣量,浪費(fèi)能源。在夾具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu),以減小氣缸的外形尺寸。
4、活塞行程
與使用的場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān),但一般不選滿行程,防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機(jī)構(gòu)等,應(yīng)按計(jì)算所需的行程增加10~20㎜的余量。
5、活塞的運(yùn)動(dòng)速度
主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進(jìn)排氣口大小及導(dǎo)管內(nèi)徑的大小。要求高速運(yùn)動(dòng)應(yīng)取大值。氣缸運(yùn)動(dòng)速度一般為50~800㎜/s。 對(duì)高速運(yùn)動(dòng)氣缸,應(yīng)選擇大內(nèi)徑的進(jìn)氣管道;對(duì)于負(fù)載有變化的情況,為了得到緩慢而平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)速度,可選用帶節(jié)流裝置或氣—液阻尼缸,則較易實(shí)現(xiàn)速度控制。擺動(dòng)氣缸快易優(yōu)自動(dòng)化選型有收錄。選用節(jié)流閥控制氣缸速度需注意:水平安裝的氣缸推動(dòng)負(fù)載時(shí),推薦用排氣節(jié)流調(diào)速;垂直安裝的氣缸舉 升負(fù)載時(shí),推薦用進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速;要求行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)避免沖擊時(shí),應(yīng)選用帶緩沖裝置的氣缸。
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