Hľadáte zariadenie, ktoré vykonáva nepretržitý pohyb bez toho, aby ste museli stlačiť tlačidlo? Mnoho komerčných sektorov, ako je automatizácia tovární, balenie, doprava a automobilová výroba, používa vo svojich konštrukciách strojov pneumatické komponenty. Pneumatické systémy sú známe ako spoľahlivé, lacné a čisté.
Pneumatické valce, tiež známe ako valce alebo ovládače, sú mechanické zariadenia, ktoré využívajú stlačený vzduch na pohyb nákladu po lineárnej dráhe. Najbežnejší typ pneumatického pohonu pozostáva z piestu a tyče, ktoré sa pohybujú vo vnútri uzavretého valca, kde piest vykonáva požadovaný pohyb. V pneumatických systémoch sa vzduch používa ako zdroj energie na prevádzku a splnenie danej úlohy, v tomto prípade vysúvanie a zasúvanie piestu vo valci.
Valce sa bežne používajú ako dva typy valcov: jednočinné a dvojčinné. Hlavným konštrukčným rozdielom medzi týmito dvoma valcami je počet portov. Jednočinné valce majú jeden otvor na prívod stlačeného vzduchu, zatiaľ čo dvojčinné valce používajú na prevádzku dva otvory. Tento jednoduchý konštrukčný rozdiel odlišuje dva valce z hľadiska pohybu a rýchlosti. Pri výbere dizajnu je dôležité pochopiť aplikáciu každého zariadenia, ich rozdiely, výhody a nevýhody.
Jednočinné valce
Ak chcete používať svoj stroj v lineárnom pohybe a vykonávať pohyby, ako je upínanie, polohovanie a lisovanie, potom môžu byť pre vás riešením jednočinné valce. Ako fungujú? Jednočinné valce majú otvor, ktorým vstupuje stlačený vzduch z jedného smeru. Na pieste je zvyčajne namontovaná pružina alebo záťaž. Akonáhle je vzduch vyčistený a stlačený, vstupuje cez jediný port a núti piest, aby sa vysunul v jednom smere, čím sa stlačí pružina. Pružina (alebo iná vonkajšia sila) stiahne piest do jeho pôvodnej polohy po uvoľnení vzduchu cez ten istý port, kam piest pôvodne vstúpil. Stručne povedané, stlačený vzduch vynúti vo valci dopredný zdvih a pružina sa vráti do zdvihu.
Existujú dva rôzne typy jednočinných valcov, tlačný a ťahací.
- Tlačné valce:vzduch vstupuje, aby vytlačil piest von z valca
- Ťažné valce:vzduch vstupuje, aby vtiahol piest do valca
Výhody jednočinných valcov:
- Jednoduchý dizajn; jednoduchá inštalácia
- Nízke počiatočné obstarávacie náklady
- Malý kryt s jedným portom
- Znížené náklady na ventily a potrubia v porovnaní s dvojčinnými valcami
Nevýhody jednočinných valcov:
- Stlačený vzduch vyžaduje náležitú prípravu
- Pružiny zaberajú príliš veľa miesta a obmedzujú pracovnú plochu
- Ťah je znížený v dôsledku protichodných síl pružiny
- Zdvih piestu sa stáva nekonzistentným, keď sa pružina používa dlhší čas
Dvojčinné valce
Pri hľadaní zariadenia, ktoré presúva bremená v dvoch smeroch, sú dvojčinné valce užitočnou aplikáciou, keď váš stroj vyžaduje viac pohybov. Na rozdiel od jednočinných valcov, dvojčinné valce nevyžadujú pružinu na vysunutie alebo stiahnutie. Namiesto privádzania stlačeného vzduchu do jedného otvoru majú dvojčinné valce dva otvory, ktorými sa vzduch môže pohybovať dovnútra a von.
Vzduch vstupuje cez jeden port, pohybuje piestom dopredu a potom sa stlačený vzduch aplikuje na druhý port, čím sa piest sťahuje späť do valca. Dvojčinné valce sú najpoužívanejšie pneumatické pohony v porovnaní s jednočinnými valcami, pretože sa dokážu vysunúť a zasunúť v oveľa kratšom čase, čím sa stávajú efektívnejšie a presnejšie.
Dvojčinné valce sa používajú najmä v priemyselnom a robotickom priemysle. Vykonávajú úlohy, ako je otváranie/zatváranie dverí a zdvíhanie a presúvanie tovaru z dopravných pásov. Ďalšie použitia zahŕňajú lekárske aplikácie, zariadenia na zemné práce a vesmírny program.
Výhody dvojčinných valcov:
- Lepšia kontrola pohybu vďaka obojsmernému pohybu stlačeného vzduchu
- Rýchlejšie, silnejšie, menej energeticky náročné
- K dispozícii viac variantov dizajnu: zdvih a vŕtanie
- Mnohé dvojčinné valce sú v súlade s ISO namiesto jednovalcov
Nevýhody dvojčinných valcov:
- Drahšie ako jednotlivé valce
- Vyžaduje si väčší kryt - ak sa používa ako podávací valec, je potrebné ho pripojiť k inému systému stroja
- V niektorých prípadoch môže byť spotreba vzduchu vypočítaná rôznymi rýchlosťami
Jednočinné vs. dvojčinné valce: ktorý z nich si mám vybrať?
Hoci oba systémy využívajú ako primárny zdroj energie stlačený vzduch, ich dizajn portov ich veľmi odlišuje. Jednočinné valce sa primárne používajú v priemyselných aplikáciách, ktoré vyžadujú jednosmernú silu, ako je vyhadzovanie dielov/predmetov z dopravných pásov. Na druhej strane, dvojčinné valce sú rýchlejšie, silnejšie a efektívnejšie ako jednočinné valce, vďaka čomu sú široko uznávané v mnohých priemyselných odvetviach. Aplikácie, ktoré vyžadujú rýchlosť a silu, budú potrebovať pomoc dvojčinných valcov, zatiaľ čo ľahké montážne práce môžu byť nasadené s jednočinnými valcami.
Pri výbere správneho typu pneumatického pohonu pre váš systém je dôležité zvážiť rozpočet. Ako často budete môcť zabezpečiť údržbu? Vyžaduje váš systém, aby stroj bežal celý deň? Toto je niekoľko otázok, ktoré treba mať na pamäti pri výbere toho správneho valca. Pretože jednočinné valce vyžadujú väčšiu údržbu ako dvojčinné valce, majú oveľa nižšie počiatočné obstarávacie náklady. Okrem toho je zvyčajne potrebné vymeniť jednočinné valce. V priebehu času sa pružiny môžu natiahnuť a spôsobiť nepresnosti. Pokiaľ ide o výkon, dvojčinné valce môžu pracovať rýchlejšie a silnejšie ako jednočinné valce. Napriek vysokým nákladom sú dvojčinné valce naďalej široko používané a uznávané pre svoj vynikajúci dizajn.
Dodatočná poznámka: Valce vyžadujú čistý a prefiltrovaný vzduch a ak nie sú správne pripravené, váš systém a produkty sa môžu kontaminovať a prípadne zlyhať. Pri výbere pneumatických pohonov je tiež dôležité zohľadniť normy ISO. Zatiaľ čo jednočinné valce sa považujú za jednoduchšie na používanie a údržbu, mnohé dvojčinné valce sú v súlade s normou ISO.