Jak wiadomo budowa siłownika pneumatycznego obejmuje tłok i tłoczysko poruszające się w zamkniętym cylindrze, w którym tłok wykonuje żądany ruch. W układach pneumatycznych powietrze służy jako źródło energii do działania, w tym przypadku wysuwania i cofania tłoka wewnątrz cylindra. Powszechnie stosowane są dwa rodzaje siłowników pneumatycznych: jednostronnego działania i siłownik dwustronnego działania.
Główną różnicą konstrukcyjną między obydwoma cylindrami jest liczba portów. Cylindry jednostronnego działania mają jeden port, do którego wchodzi sprężone powietrze, podczas gdy cylindry dwustronnego działania wykorzystują dwa porty do działania. Ta prosta różnica konstrukcyjna wyróżnia oba cylindry pod względem ruchu i prędkości. Przy wyborze projektu ważna jest znajomość zastosowania każdego urządzenia, ich różnic, zalet i wad.
Rys. 1 Schemat siłowników jednostronnego i dwustronnego działania
Siłownik jednostronnego działania
Jeśli chcesz wykorzystać swoją maszynę w ruchu liniowym i wykonywać ruchy, takie jak zaciskanie, pozycjonowanie i wykrawanie, rozwiązaniem mogą być cylindry jednostronnego działania. Siłowniki jednostronnego działania mają jeden port, w którym sprężone powietrze wpływa w jednym kierunku. Do tłoka zwykle mocowana jest sprężyna lub obciążenie. Po oczyszczeniu i sprężeniu powietrze wchodzi przez pojedynczy otwór, zmuszając tłok do wysunięcia się w jednym kierunku, ściskając sprężynę. Sprężyna (lub inna siła zewnętrzna) cofnie tłok z powrotem do jego pierwotnego położenia po wypuszczeniu powietrza przez ten sam port, do którego pierwotnie wszedł. Mówiąc najprościej, sprężone powietrze wymusi skok do przodu wewnątrz cylindra, a sprężyna umożliwi powrót do pozycji początkowej.
Siłowniki jednostronnego działania rodzaje
Istnieją dwa różne typy siłowników jednostronnego działania, pchające i ciągnące.
– Siłownik jednostronnego działania typ pchający: Powietrze wchodzi, aby wypchnąć tłok z cylindra
– Siłownik jednostronnego działania typu ciągnący: Powietrze wchodzi, aby wciągnąć tłok do wnętrza cylindra
Zalety siłownika jednostronnego działania:
– Prosta konstrukcja
– Niski koszt zakupu początkowego
– Pojedynczy port i mała obudowa
– Redukcja kosztów zaworów i rurociągów w porównaniu z cylindrami dwustronnego działania
Wady siłownika jednostronnego działania:
– Sprężone powietrze wymaga odpowiedniego przygotowania
– Sprężyna zajmuje zbyt dużo miejsca i ogranicza obszar roboczy
– Zmniejszony ciąg dzięki przeciwnej sile sprężyny
– Przy dłuższym użytkowaniu sprężyn skoki tłoków mogą stać się niespójne
Siłownik dwustronnego działania
Rys. 2 Siłownik dwustronnego działania
Gdy maszyna wymaga więcej niż jednego ruchu, a konkretniej przesuwania ładunku w obu kierunkach, siłowniki dwustronnego działania są do tego idealne. W przeciwieństwie do siłowników pneumatycznych jednostronnego działania, siłowniki dwustronnego działania mogą wysuwać się i cofać bez potrzeby stosowania sprężyny. Zamiast podawania sprężonego powietrza do jednego portu, siłowniki dwustronnego działania mają dwa porty, przez które powietrze może wchodzić i wychodzić.
Powietrze wchodzi przez jeden port (rys.3), przesuwając tłok do przodu, a następnie wprowadza sprężone powietrze do drugiego portu, cofając tłok z powrotem do cylindra. Siłowniki dwustronnego działania są najczęściej stosowanymi siłownikami pneumatycznymi w porównaniu z siłownikami jednostronnego działania, ze względu na ich zdolność do wysuwania i wsuwania w krótszym czasie, dzięki czemu stają się bardziej wydajne i precyzyjne.
Rys. 3 Ilustracja przedstawiająca działanie siłownika dwustronnego działania
Siłowniki pneumatyczne dwustronnego działania są najczęściej stosowane w przemyśle i robotyce. Wykonują takie zadania, jak otwieranie/zamykanie drzwi oraz podnoszenie i przenoszenie towarów z taśmociągów. Inne zastosowania obejmują zastosowania medyczne, sprzęt do robót ziemnych i programy kosmiczne.
Zalety siłownika dwustronnego działania:
– Większa kontrola nad ruchem, ponieważ sprężone powietrze porusza się w obie strony
– Szybszy, silniejszy i zużywający mniej energii
– Oferuj więcej wariantów konstrukcyjnych: rozmiary skoku i otworu
Wady siłownika dwustronnego działania:
– Droższe niż pojedyncze siłowniki pneumatyczne
– Wymaga większej obudowy – jeśli jest używany jako cylinder podający, musi być sprzężony z innym systemem maszyny
Siłownik jednostronnego czy dwustronnego działania – który wybrać?
Chociaż oba systemy wykorzystują sprężone powietrze jako główne źródło energii, ich konstrukcja portu pozwala im działać zupełnie inaczej. Siłowniki jednostronnego działania są używane głównie w zastosowaniach przemysłowych, gdzie potrzebna jest siła w jednym kierunku, na przykład do wyrzucania części/przedmiotów z taśm przenośnikowych. Z drugiej strony, siłownik dwustronnego działania jest powszechnie uznawany w wielu branżach jako szybszy, mocniejszy i bardziej wydajne niż siłownik jednostronnego działania. Zastosowania wymagające szybkości i siły będą wymagały pomocy siłownika dwustronnego działania, podczas gdy lekkie prace montażowe można wykonać za pomocą siłowników jednostronnego działania.
Wybierając odpowiedni rodzaj siłownika pneumatycznego do swojego systemu, należy wziąć pod uwagę budżetowanie.
1. Jak często jesteś w stanie zapewnić utrzymanie?
2. Czy Twój system wymaga, aby maszyny działały przez cały dzień?
To pytania, o których należy pamiętać przy wyborze odpowiedniego siłownika pneumatycznego. Ponieważ siłowniki pneumatyczne jednostronnego działania będą wymagały większej konserwacji niż siłowniki pneumatyczne dwustronnego działania, ich początkowy koszt zakupu jest znacznie niższy. Dodatkowo, siłowniki jednostronnego działania często będą wymagały wymiany. Z biegiem czasu sprężyna rozciągnie się i spowoduje niedokładną precyzję. Pod względem mocy siłownik dwustronnego działania może działać szybciej i mocniej w porównaniu z siłownikami jednostronnymi. Pomimo swoich kosztów, siłowniki pneumatyczne dwustronnego działania są nadal szeroko stosowane i rozpoznawane ze względu na ich doskonałą konstrukcję.
Warto wiedzieć również, o tym, że siłowniki pneumatyczne wymagają oczyszczenia i przefiltrowania powietrza, a jeśli nie są odpowiednio przygotowane, system i produkty są podatne na zanieczyszczenia i możliwe usterki. Przy wyborze siłownika pneumatycznego ważne jest również uwzględnienie norm ISO.
Jeżeli nadal masz pytania dotyczące tego, jaki typ siłownika jest najlepszy dla Twojej aplikacji? Aby uzyskać pomoc, zapoznaj się z ofertą naszych siłowników bądź skontaktuj się z działem sprzedaży
W kolejnym artykułach opisaliśmy:
Rodzaje siłowników pneumatycznych
Jak zbudować układ pneumatyczny?
Kalkulator sił w siłownikach pneumatycznych
Zawory stosowane w układach pneumatycznych
Zespół przygotowania sprężonego powietrza – co to jest, budowa
Skok siłownika – co to jest, jak obliczyć?
Elektrozawór pneumatyczny – co to jest, rodzaje, jaki wybrać?
