單作用氣缸與氣動電磁閥的結(jié)合應(yīng)用
單作用氣缸為線性執(zhí)行機構(gòu),通過向氣缸內(nèi)充入壓縮空氣來實現(xiàn)工作行程。回程通常由彈簧完成。氣缸具有用于填充或排出氣缸的連接端口。為了控制氣缸,使用了一個3/2通閥。3/2通是指三通二位:一個接壓縮氣源,一個排氣,三個接氣缸。閥門有兩個位置:填充或排氣氣缸。一旦知道氣缸和應(yīng)用特性,就可以計算出所需的閥門尺寸。
單作用氣缸的基本原理
氣缸是一種使用壓縮空氣工作的線性執(zhí)行器。氣缸的主要部件是活塞、活塞桿、缸筒、墊圈和密封件。單作用氣缸在氣缸中也有一個彈簧。單作用氣缸與壓縮空氣一起工作,使活塞沿一個方向和彈簧力返回其基本位置。工作可以在氣動方向進行。氣缸具有供壓縮空氣供給和排出的端口。
有兩種類型的單作用氣缸:彈簧復(fù)位和彈簧伸展。最常見的類型是彈簧復(fù)位氣缸。在彈簧復(fù)位氣缸中,彈簧位于氣缸前端和活塞之間(圍繞活塞桿)。在這種設(shè)計中,當壓縮空氣供給氣缸時,活塞桿會伸出。一旦氣源被切斷,活塞桿就會在彈簧力的作用下縮回。彈簧加長氣缸以相反的方式工作。當供應(yīng)壓縮空氣時,活塞縮回。當空氣供應(yīng)關(guān)閉時,彈簧將桿推出。在彈簧加長氣缸中,彈簧位于活塞和氣缸后端之間。
與雙作用氣缸相比,使用單作用氣缸有一些優(yōu)點:管路少,壓縮空氣用量少,系統(tǒng)所需接線少。單作用氣缸也有缺點:彈簧占用空間,限制了氣缸的工作行程。此外,彈簧力降低了氣壓并限制了氣缸的合力。
單作用氣缸可以通過以下關(guān)鍵參數(shù)指定:
·中風
·光圈
·桿徑
·彈簧力
·系統(tǒng)壓力
行程是終點和基準位置之間的距離(運動的長度)??讖绞腔钊闹睆健Rx擇合適的氣缸,請遵循氣缸制造商的尺寸確定方法。單作用氣缸通常由三通閥控制,如氣動電磁閥。一口接壓縮氣源,二口供氣缸供排氣,第三口為排氣口。
氣動電磁閥的基本原理
工作準則
氣動電磁閥用于控制壓縮空氣的流動方向。閥塊中的運動部件或打開閥門的端口。運動部件稱為閥芯或活塞。閥芯的運動可以通過兩種方式控制:直接操作或間接操作。
閥門圖片sg的占位符。像這樣在直接操作中,閥芯由電磁閥直接驅(qū)動。直動閥與系統(tǒng)壓力無關(guān),因此可用于低壓或真空。
在間接操作的情況下,閥芯不直接由電磁閥驅(qū)動。閥門使用系統(tǒng)壓力來移動閥芯。這里使用了一個額外的先導(dǎo)閥。先導(dǎo)閥是小型直接驅(qū)動3/2通閥。先導(dǎo)閥向閥內(nèi)的小氣缸提供壓縮空氣。這個氣缸中的壓縮空氣對活塞施加一個力并驅(qū)動閥芯切換閥門。這樣就可以用一個比較小的電磁閥來切換閥門。這些閥門稱為內(nèi)部先導(dǎo),需要入口壓力才能切換。因此,除非先導(dǎo)閥使用外部壓縮空氣源(外部先導(dǎo))操作,否則這些閥門不能用于真空應(yīng)用。
氣動電磁閥的應(yīng)用類型
有多種氣動電磁閥可供選擇。閥門功能始終取決于應(yīng)用。氣動系統(tǒng)中最常見的閥門功能如下:
5/2單穩(wěn)態(tài)
5/2雙穩(wěn)態(tài)
5/3封閉中心
5/3排氣中心
5/3壓力中心
3/2雙穩(wěn)態(tài)
3/2常開(NO)
3/2常閉(NC)
2/2常開(NO)
2/2常閉(NC)
3/2通閥可以常開(NO)或常閉(NC)。A常開(當閥門未啟動時,閥門允許空氣從端口1流向端口2。如果電磁閥通電,閥門切換,空氣從端口2排放到端口3。工作原理常閉閥則相反,從2口向3口排出,電磁閥通電后,閥門切換,壓縮空氣可以從1口流向2口,最常見的是常閉閥,NO/NC閥也存在,并且這些閥門可以在兩個方向(NO/NC)上使用。
3/2路電磁閥可以是單穩(wěn)態(tài)或雙穩(wěn)態(tài)的。單穩(wěn)態(tài)閥通常是彈簧復(fù)位的,像門鈴一樣工作:當螺線管通電時,它們會不斷切換/激活。雙穩(wěn)態(tài)版本通常有兩個螺線管,像電燈開關(guān)一樣工作;它由一個螺線管的脈沖切換,并由另一個螺線管的脈沖切換回來。
為了控制單作用氣缸,使用了3/2閥。3/2閥具有三個端口和兩個位置。端口為IN(1或P)、OUT(2或A)和EXHAUST(3或R)。閥門有兩個位置:一是給氣缸加壓(空氣從口1流到口2,口3關(guān)閉),二是將氣缸內(nèi)的空氣排到排氣口(空氣從口2流出)到端口3,端口1關(guān)閉)關(guān)閉)??梢允褂酶鞣N附件連接到IN和OUT端口。可以在排氣口安裝消聲器以降低噪音。閥門的占地面積(安裝孔)由制造商或標準(如NAMUR或ISO標準)指定。閥門也可以安裝在底座或歧管上。
閥門尺寸
為了指定合適的閥門尺寸,必須計算氣動系統(tǒng)的空氣消耗量和所需的空氣流量。Boyle-Charles定律(pV=nRT)可用于計算。在單作用油缸的情況下,油缸的體積、油管的長度、工作頻率和系統(tǒng)的損耗都與計算有關(guān)。
每循環(huán)耗氣量=
每分鐘耗氣量=
工作行程流量=
他們之中:
A:壓縮面積[mm2]
a:管道內(nèi)部截面積[mm2]
P:供給壓力[MPa](1MPa=10bar)
N:工作頻率[cycle/min]
L:氣缸行程[mm]
l:管道長度[mm]
t:總行程時間[s]
T:溫度[K](K=°C+273.15)
上述公式適用于ANR條件。符號ANR是法語“conditions de l'atmosphère normale de rèfèrence”的縮寫,意思是“標準參考大氣條件”(20°C,1013mbar,濕度(相對)65%)。