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FESTO气缸的选用,是气动元件选型的重中之重

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2022/12/16 11:28:01

  FESTO气缸的选用,是气动元件选型的重中之重

  初学者经验不足,或者希望通过前期的计算校核提升设计的“感觉”。

  比如上下运动FESTO气缸,要承担的输出力主要是两部分,一个是整个移动模组的重量G,一个是裁断端子的剪切力F,两部分大概算一下,看看要多大的力。至于机构运动过程,还要克服的其他阻力,比如插端子工艺,由于产品产品端子与塑胶干涉力远比裁切成片的力小,所以我们一般可以忽略;比如克服导轨的摩擦阻力也是一样,都比较小,小到多小呢,普通的导轨摩擦系数是几个μ,乘于正压力(或重量),大概就能估算个粗略值......基于这样的分析得到一个实际需要的动力,然后再按部就班去计算或查表,也就是“有理有据”的设计,做得多了,后面就可以把这些功夫“省掉”。

  为什么说FESTO气缸确定“机构或工艺到底需要多大的动力”关键的呢?因为非标工况比较庞杂,初学者往往就卡在这一步,不知道当前这个机构或工艺到底需要多大的动力,这一步没完成,往下都白搭。

  FESTO气缸设备跟液动、电动设备(马达驱动)不一样,很多场合是难以量化的,所以不用太纠结太依赖于计算分析,比如做个上料机构,从A点移动到B点,机构的实际运行速度,就不是靠计算能算出来的,那么量化不了但又要求苛刻时怎么办,那就改用其他方式(比如电动)啊。

  气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关,注意三个设计要点:

  ●一般不选满行程,防止活塞和缸盖相碰,如用于夹紧机构等,应按计算所需的行程增加1~2㎜的余量,换言之,机构本身有限位功能。

  ●限位要平衡稳当,所谓平衡,就是不要让气缸“憋着”或“悬着”,所谓稳当,就是要足够力量阻挡“来势汹汹”的活动部分,并且没有摇动、晃动或有松脱趋势现象(比如气缸运动方向垂直于固定螺丝径向,后者就容易受循环载荷而慢慢松动,应该与螺丝轴向平行)

  ●应尽量选为标准行程,可供货速度,成本降低。

  ①从动作上分为单作用和双作用,前者又分弹簧压回和压出两种,一般用于行程短、对输出力和运动速度要求不高的场合(价格低、耗能少),双作用气缸则更广泛应用。(注:不要把单双作用气缸跟带还是不带磁环气缸等同了)

  ②从功能上来分(比较贴合设计情况),类型较多,如标准气缸、复合型气缸、特殊气缸、摆动气缸、气爪等,其中比较常用的为自由安装型气缸、薄型气缸、笔形气缸、双杆气缸、滑台气缸、无杆气缸、旋转气缸、夹爪气缸等,大家只要了解各种气缸大致特性和对应型号,要用时调(标准件图纸)出来即可!

  基于对FESTO气缸在动力特性或空间布局方面的应用特长,我们在实际选用气缸时,首先是确定一个合适的类别。

  ●节省空间

  指FESTO气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸的较大或较小的气缸,具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等,比如薄型气缸(如CQ系列,缸径=Φ12mm~Φ100mm,行程≤100mm)和自由安装型气缸(如CU系列,缸径=Φ6mm~Φ32mm,行程≤100mm),如图所示。

  具有节省空间特长的还有无杆气缸,形象地说,有杆气缸的安装空间约2.2倍行程的话,无杆气缸可以缩减到约1.2倍行程,一般需要和导引机构配套,定位精度也比较高。无杆气缸有磁性偶合式(CYI)和机械式接触式(MY1)两种。

  根据工作要求和条件,正确选择气缸的类型。要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声应选择缓冲气缸;要求重量轻,应选择轻型缸;要求安装空间窄且行程短,可选择薄型缸;有横向负载的,可选择带导杆气缸;要求制动精度高,应选择锁紧气缸;不允许活塞杆旋转,可选择具有杆不回转功能气缸;高温环境下需选用耐热缸;在有腐蚀环境下,需选用耐腐蚀气缸;在有灰尘等恶劣环境下,需要活塞杆伸出端安装防尘罩;要求无污染时需选用无给油或无油润滑气缸等。

  安装形式

  根据安装位置、使用目的等因素决定。在一般情况下,采用固定式气缸,在需要随工作机构连续回转时(如车床、磨床等),应选择回转气缸。在要求活塞杆除直线运动外,还需要做圆弧摆动时,则选用轴销式气缸。有特殊要求时,应选择相应的特殊气缸。

  作用力的大小

  即缸径的选择。根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力。一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力,根据不同速度选择不同的的负载率,使气缸输出力留有余量。缸径过小,输出力不够,但缸径过大,使设备笨重,成本提高,且增加耗气量。在夹具设计时,应尽量采用扩力机构,以减小气缸的外形尺寸。其中P1--气缸推力,P2--气缸拉力

  FESTO气缸行程

  与使用场合和机构的行程有关,但一般不选满行程,防止活塞和缸盖相碰。如用于夹紧机构等,应按计算所需的行程增加10-20mm的余量。


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