Преобразователь - это устройство, преобразующее один вид сигнала в другой по форме или виду энергии (преобразователь параметров электрической энергии – напряжение, частоты, формы сигнала; гидравлические преобразователи, пневматические преобразователи и пр.).
Пневмоцилиндр - пневматический двигатель, позволяющий преобразовать энергию сжатого воздуха в поступательное движение выходного звена.
Конструкция пневмоцилиндра изображена на Рис.1.
Рис.1 – Основные элементы пневмоцилиндра
Основные элементы
• Гильза - цилиндрическая камера, к которой перемещается поршень. Внутренний диаметр гильзы определяется диаметром поршня, длина гильзы - ходом поршня.
• Поршень - подвижная часть пневмоцилиндра, перемещается в гильзе, разделяя полости пневмоцилиндра. Герметичное разделение камер происходит благодаря поршневым уплотнениям.
• Шток - деталь, которая соединена с поршнем и поваляет передать перемещение и усилие, от поршня к объекту воздействия.
• Крышки пневоцилиндра позволяют обеспечить герметичность рабочей камеры. Задняя крышка обеспечивает уплотнение в поршневой полости, передняя - в штоковой. Соответственно в передней крышке должно быть выполнено отверстие для штока, герметичность при движении штока обеспечивается штоковым уплотнением. Отверстия для подвода и отвода воздуха располагаются в передней и задней крышках цилиндра.
Основные понятия, связанные с работой пневмоцилиндра.
• Мертвый объем - пространство, остающееся между передней и задней крышками и в крайних положениях поршня.
• Поршневая полость - камера между поршнем и задней крышкой.
• Штоковая полость - пространство между поршнем и передней крышкой.
• Активная камера - камера под давлением.
• Прямой ход - движение поршня, при подаче давления в безштоковую полость.
• Обратный ход - движение поршня при опорожнении безштоковой полости.
Пневмоцилиндр одностороннего действия
В пневматических цилиндрах одностороннего действия (Рис.2) поршень под влиянием давления сжатого воздуха может перемещаться лишь в одну сторону, т.к. воздух поступает всегда с одной стороны поршня. Возвратная пружина служит для перемещения поршня в начальное положение. Поршень также может возвращаться обратно с помощью иных внешних сил. Воздух, поступивший в пневмоцилиндр, сбрасывается в атмосферу. Здесь усилие, которое развивается при прямом ходе цилиндра при действии на него сжатого воздуха, снижается возвратной пружиной, а усилие, возникающее при возвращении поршня обратно, зависит от степени сжатия пружины и ее жесткости. Обратный ход в этих пневмоцилиндрах как рабочий не используется.
Рис.2 - Пневмоцилиндр одностороннего действия
Пневмоцилиндр двухстороннего действия
В пневмоцилиндрах двухстороннего действия сжатый воздух подается как в поршневую полость, так и в штоковую.
Рис.3 - Пневмоцилиндр двухстороннего действия
Перемещение штока в пневмоцилиндрах 2-х стороннего действия происходит под влиянием давления воздуха в различных направлениях (прямом и обратном). Для этих цилиндров рабочими являются оба хода (прямой и обратный), хотя усилие, развиваемое цилиндром двустороннего действия при осуществлении обратного хода, меньше усилия, возникающего при прямом ходе.