Пневматические цилиндры

Пневматические цилиндры – механическое устройство, внутри которого энергия сжатого воздуха преобразовывается в линейное (поступательное) движение. Такие конструкции используются в различном промышленном оборудовании и установках, которые работают от силы сжатого воздуха. Пневмоцилиндры применяются в подъемниках, устройствах захвата, профессиональном инструменте, агрегатных установках разного действия и в различных сложных механизмах.

Если нужно создать систему механизмов разного действия, работающих от энергии сжатого воздуха, то необходимо купить пневматический цилиндр с нужными техническими характеристиками.

Alt: пневмоцилиндры разных размеров

Конструкция пневматического цилиндра и принцип его работы

На отечественном рынке представлен большой ассортимент пневматических цилиндров от известных производителей. Между собой модели различаются габаритными размерами, техническими характеристиками, назначением и другими параметрами.

Типовая конструкция изделия состоит из следующих элементов:

шток;
поршень;
корпус с двумя съемными крышками;
гильза, внутри которой расположен поршень;
внешние и внутренние уплотнители, манжеты и кольца.

Внутри корпуса находится основная полость, внутри которой перемещается поршень со штоком. Сам движущийся механизм разделяет внутренне пространство гильзы на две полости – поршневую и штоковую. Объем камер будет меняться в зависимости от того, в каком месте гильзы расположен разделитель в данный момент. Герметичность всей конструкции обеспечивают две крышки корпуса, уплотнительные кольца и манжеты.

Alt: схематическая конструкция типового пневмоцилиндра

При подаче сжатого воздуха в заднюю камеру он начинает оказывать давление на поршень. Механизм приходит в движение, обеспечивая смещение внутренних компонентов в сторону штоковой камеры (ее объем уменьшается). Для приведения поршня в исходное положение используется возвратная пружина или другое механическое устройство или сжатый воздух, подающийся в камеру штока (в зависимости от конструкции устройства или технической возможности). Для обеспечения перемещения поршня необходимо, чтобы ода из камер временно соединялась с атмосферой. Без этого в герметичной гильзе никакое движение невозможно, а при превышении показателя максимально допустимого давления, корпус просто разорвет или он деформируется. За компенсацию давления в камерах отвечают вспомогательные устройства – пневматические распределители, которые соединяют с атмосферой поочередно каждую из полстей (сначала штоковую камеру, а затем поршневую).

В итоге получается полный цикл перемещения штока в обе стороны под воздействием сжатого воздуха.

Разновидности пневмоцилиндров и их особенности

Несмотря на общий принцип работы и похожий внешний вид (если не считать габаритных размеров), есть несколько отличий во внутреннем расположении основных элементов устройства.

Различают два принципиально разных типа конструкции пневмоцилиндра:

Односторонние.
Двухсторонние.

Первый вариант имеет классическую конструкцию с герметичной гильзой, внутри которой находится поршневая группа со штоком. Под воздействием сжатого воздуха двигаться поршень может только в одном положении (вперед), а в исходное состояние он приводится с помощью возвратной пружины. Стоит отметить, что сила движения вперед будет существенно меньше, чем при возврате механизма в исходное положение.

В механизмах, для работы которых важно движение рабочего элемента с равной силой вперед и назад, используются конструкции второго типа. От одностороннего механизма она отличается тем, что внутри гильзы поршень имеет два штока. При этом, если подать сжатый воздух в одну камеру, стержень будет перемещаться по ходу движения. Если попеременно воздействовать с равным давлением на каждую рабочую полость, поршень будет двигаться в обе стороны с одинаковой скоростью и усилием.

Alt: схематическое устройство двухстороннего пневмоцилиндра

Также у обеих категорий существуют различные модификации, например, конструкции с телескопическим штоком. Идея очень простая – рабочий выдвижной элемент состоит из нескольких сегментов, которые вставлены друг в друга. При закачивании в камеру сжатого воздуха, сегменты начнут выпрямляться, увеличивая общую длину подвижного элемента. В некоторых случаях рабочий ход штока может в 10 раз превышать диаметр поршня.

Цена пневматических цилиндров будет зависеть от варианта исполнения (телескопический, стандартный, с одинарным или двойным штоком), габаритных размеров, технических характеристик, назначения и других особенностей.

Лучшие мировые производители пневматических цилиндров

Среди факторов, влияющих на итоговую стоимость изделий, стоит отметить производителя (бренд) пневматического оборудования. Существует много компаний, которые занимаются изготовлением продукции в данной сфере. Среди них есть фирмы с мировыми именами, а также малоизвестные наполовину кустарные мастерские из Китая и других регионов Азии.

Среди всех мировых производителей в первую тройку лидеров входят три компании:

Festo;
Camozzi;
SMC.

Пневматические цилиндры Festo из Германии хорошо известны не только в странах Евросоюза, но и на территории России и СНГ. Среди преимуществ продукции стоит выделить знаменитое немецкое качество и надежность, а также большой выбор модификаций устройств различного назначения. Особое место занимают модели в нержавеющем корпусе, которые отличатся повышенной коррозионной стойкостью, механической прочностью и увеличенным сроком службы. Это идеальное решение для использования механизмов в тяжелых условиях.

Camozzi – международный концерн, который занимается производством пневматического оборудования, систем автоматики и сопутствующих комплектующих. Штаб квартира фирмы находится в Италии, а в состав концерна входит 13 компаний, производственные мощности – 19 заводов в разных странах мира. Каждый пневматический цилиндр Camozzi проходит многоступенчатый контроль качества, что гарантирует ему длительный срок службы. Кроме стандартных решений компания знаменита своей компактной серией устройств с диаметром поршня от 6 мм.

Пневматические цилиндры SMC от знаменитого японского производителя считаются одними из лучших в мире по соотношению между стоимостью, качеством и надежностью. Доля данного оборудования на мировом рынке составляет более 33%, что говорит о высоком доверии со стороны потребителей. Среди особенностей продукции SMC стоит выделить огромный ассортимент пневматических устройств (свыше 11 тысяч позиций) и конкурентные цены.