Pneumatické válce hrají klíčovou roli v průmyslu a dalších odvětvích techniky. Pneumatický válec převádí energii stlačeného vzduchu na mechanický pohyb a vytváří sílu, která závisí na velikosti povrchu válce a provozním tlaku. Pohony tohoto typu se používají jako lineární aktuátory, například v jednoduchých zařízeních přenášejících součásti nebo polotovary s omezenou nosností v lineárním směru. Kromě lineárního pohybu mohou aktuátory vykonávat také rotační nebo kyvné pohyby. Jsou ideální pro ovládání chapadel, robotických doplňků nebo mechanizovaných pracovních zařízení. Běžně se používají v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu. Některé pneumatické aktuátory vyžadují stlačený vzduch se zvýšenou čistotou – s nízkým obsahem částic a vody, testovaný podle normy ISO 8573. V tomto článku se blíže podíváme na to, jak tato zařízení fungují, jaké je jejich použití a jaké typy jsou k dispozici v internetových obchodech. Seznamte se s mechanikou pohonu, písty a válci, které dohromady tvoří pneumatické válce!

• Co je to pneumatický válec?
• Jak pneumatický válec funguje?
• Výhody pneumatických válců
• Kde se pneumatické válce používají?
• Typy pneumatických pohonů
• ISO ve světě pneumatických pohonů: ISO 15552 vs. ISO 6432
• Rotační pohony: Vyplatí se to?
• Kompaktní pohony
• Jak se starat o pneumatický válec?
• Internetový obchod: Kde koupit pneumatický pohon?

Co je to pneumatický pohon?

Pneumatický aktuátor je zařízení, které přeměňuje energii stlačeného vzduchu na mechanickou energii. Jeho hlavními součástmi jsou válec, píst a ventil. Pneumatický aktuátor způsobuje, že se píst pohybuje uvnitř válce a vyvolává mechanický pohyb.

Jak pneumatický válec funguje?

Hlavním principem činnosti pneumatických válců je přeměna stlačeného vzduchu na mechanickou energii. Vzduch je do válce přiváděn přes ventil, což způsobí pohyb pístu. U jednočinných válců vstupuje vzduch pouze z jedné strany pístu, zatímco u dvojčinných válců vstupuje vzduch z obou stran.

Jednočinný pohon: V modelu jednočinného aktuátoru je vzduch přiváděn k pístu pouze z jedné strany, což vede k působení síly na píst pouze v jednom směru. Po zastavení přívodu stlačeného vzduchu se pístnice vlivem pružiny vrátí do původní polohy. Typické aplikace pro tyto aktuátory jsou zdvihy do 50 mm. K ovládání těchto pohonů se často používají ventily 3/2. Mohou být použity k upínání surovin, jako vyhazovače v různých podávacích systémech, pro zvedání a další operace. Ve srovnání s dvojčinnými pohony se stejnými parametry spotřebují méně vzduchu. Síla pružiny působí proti síle vzduchu na píst, takže účinná síla je snížena o sílu pružiny. V porovnání s tím jsou jednostranné aktuátory delší než oboustranné o délku pružiny.

Oboustranný aktuátor: U tohoto typu aktuátoru je vzduch veden na píst ze dvou stran, což umožňuje vzduchem poháněné pohyby v obou směrech. Díky tomu mohou dosahovat delších zdvihů (až 2 m) ve srovnání s jednočinnými aktuátory. Hlavní aplikací dvojčinných pohonů je ovládání ventilů 5/2 a 5/3. Nejsou ovlivněny vratnou pružinou, což umožňuje jejich rychlý a stabilní provoz. Je také možné nastavit rychlost pístu v obou směrech. Pracovní rozsah je obvykle určen dorazy ve válci. Síla, kterou dvojčinné pneumatické válce vyvíjejí při vtahování pístnice, je menší než při vysouvání, protože účinná plocha pístu je zmenšena průměrem pístnice. Tento aspekt je třeba vzít v úvahu, má-li pohon pracovat s rovnoměrným zatížením v obou směrech.

Výhody pneumatických aktuátorů

Pneumatické aktuátory nabízejí mnoho výhod. Často jsou voleny pro svůj výkon, spolehlivost a schopnost pracovat v náročných podmínkách, jako jsou vysoké teploty nebo znečištěné prostředí. Kromě toho jsou díky svému utěsnění odolné proti úniku a mohou pracovat po dlouhou dobu bez údržby.

Kde se pneumatické pohony používají?

Pneumatické aktuátory se používají v mnoha průmyslových odvětvích, od výroby až po automatizaci. Používají se tam, kde je zapotřebí přesných, rychlých a opakovaných pohybů, jako jsou balicí stroje, lisy nebo montážní linky.

Typy pneumatických pohonů

Existuje mnoho různých typů pneumatických aktuátorů, včetně pístových aktuátorů, rotačních aktuátorů, kompaktních aktuátorů a miniaktuátorů. Každý typ má své specifické použití a je přizpůsoben konkrétním potřebám. Výběr správného aktuátoru závisí na požadavcích aplikace a technických specifikacích.

Magnetický pneumatický pohon

V situacích, kdy je třeba sledovat polohu pístu, se vyplatí zvolit pohon vybavený magnetem. Magnetický snímač je umístěn na válci a přes stěnu válce zjišťuje magnetické pole pístu.

Aktuátory s nestandardním tvarem průřezu

Pokud je důležité zabránit otáčení pístu podél osy, doporučuje se pneumatický válec s nestandardním průřezem. Ty se vyznačují vysokou tuhostí a odolností proti kroutícímu momentu.

Použití nastavitelného tlumení

Při konstrukci pneumatického systému je důležité, aby pohyb aktuátoru byl co nejplynulejší a nejpomalejší, aby se minimalizovaly rázy a prodloužila jeho životnost. Rychlé zastavení aktuátoru může způsobit jeho poškození, proto se vyplatí používat různé způsoby tlumení. Nastavitelné tlumení umožňuje plynulé zastavení v extrémních bodech. Mechanismus činnosti je založen na tlumení pohybu pístu pomocí stlačeného vzduchu ve válci.

Pneumatické pohony: s pístnicí a bez pístnice

U pneumatických systémů, kde by vyčnívající pístní tyč představovala problém, se vyplatí použít pohony bez pístní tyče. Ty mají kompaktní konstrukci a jejich píst je k válci připojen externě. Tyto pohony jsou k dispozici dokonce s délkou zdvihu až 5,7 m.

Výběr správného bezpístového aktuátoru

Rozhodujícím faktorem při výběru aktuátoru je požadovaná síla. Ta zahrnuje plochu pístu a tlak v aktuátoru. Při výpočtu je rozhodující vzít v úvahu všechna zatížení. Je důležité nezvolit příliš velký válec, protože je nákladný a méně energeticky účinný. Naopak příliš malý válec nemusí vyvinout dostatečnou sílu nebo vyžaduje vyšší tlak, což zvyšuje provozní náklady.

ISO ve světě válců: ISO 15552 vs. ISO 6432

Normy ISO definují standardy pro pneumatické pohony. Dvě nejoblíbenější normy jsou ISO 15552 pro pístové pohony a ISO 6432 pro minipohony. Výrobci pneumatických pohonů nabízejí výrobky v souladu s těmito normami, což zaručuje jejich kvalitu a spolehlivost. Výrobci pohonů často sdělují normy, které jejich výrobky splňují (např. ISO, VDMA, CNOMO, CETOP). Výroba pohonů podle konkrétní normy zaručuje, že splňují stanovené rozměry a připojení. Nicméně vnitřní detaily aktuátoru nebo typ použitého materiálu se mohou u jednotlivých výrobců lišit.

Rotační pohony: Stojí to za to?

Rotační aktuátory jsou specifickým typem pneumatických válců, které se otáčejí, místo aby vykonávaly lineární pohyb. Jsou ideální pro aplikace, které vyžadují přesné rotační pohyby, jako je například otáčení součástí ve strojích.

Kompaktní aktuátory

Kompaktní aktuátory se vyznačují malými rozměry, ale mohou generovat velké síly. Jsou ideální pro aplikace, kde je omezený prostor, ale je potřeba velká síla.

Jak se starat o pneumatický aktuátor?

Pro zajištění dlouhé životnosti pneumatického pohonu je důležité pravidelně kontrolovat těsnění, píst a válec. Udržování válce v čistotě a zajištění jeho dobrého mazání může prodloužit jeho životnost a zlepšit výkon.

Nakupujte online: Kde koupit pneumatický válec?

Nákup pneumatických válců nebyl nikdy jednodušší díky internetovým obchodům. Mnoho výrobců a distributorů nabízí široký výběr pneumatických válců online, což umožňuje snadný přístup k informacím o produktech a srovnání cen.

Kde najdeme pneumatické pohony?

– V automatických polohovacích systémech, rotačních i lineárních – V pneumatických nástrojích, jako jsou pneumatická kladiva nebo ruční manipulátory. – V pneumatických brzdových systémech, závěsech, součástech, převodových mechanismech, pantografech atd. – V řízení třmenů, upínacích hlavic a dalších. – V řízení ventilů v chemickém, energetickém, potravinářském a mnoha dalších odvětvích.

Výhody použití pneumatických pohonů:

– Jejich jednoduchá konstrukce zajišťuje spolehlivost při minimální údržbě. – Mají konkurenceschopnou cenu a nízkou hmotnost. – Pracují v širokém teplotním spektru – od -20 °C do +80 °C ve standardním provedení a od -40 °C do +250 °C ve specializovaném provedení. – Lze je používat v oblastech s vysokým rizikem, například v oblastech s nebezpečím výbuchu (ATEX). – Úniky vzduchu v hadicích nebo lahvích nejsou pro obsluhu stroje nebezpečné.

Pokyny pro výběr pneumatických lahví:

1. typ pneumatického pohonu: – jednostranná nebo oboustranná aktivace – s možností magnetu nebo bez něj – kruhový průřez nebo jiný tvar – shoda s normami (ISO 6432, ISO 15 552, CNMO) – nastavitelné tlumení – s vypouštěcím prvkem nebo bez něj
2. Velikost válce: určení vhodného průměru pístu z hlediska požadované tažné nebo tlačné síly.
3. délka pohybu pístu
4. způsob připojení válce k pneumatickému systému
5. vnější podmínky – rozsah teplot, úroveň vlhkosti, prašnost a další faktory.

Vertikální nebo horizontální instalace?

Je-li pohon umístěn ve svislé orientaci a jeho pístnice se pohybuje nahoru a dolů, musí zvedání pístu nahoru působit proti gravitačním silám a teprve potom může zrychlovat. Při pohybu směrem dolů pomáhá zrychlovat gravitace. Proto je někdy nutné namontovat omezovací ventil, který reguluje rychlost a snižuje energii nárazu na konci pohybu. Při výběru pohonů pro vertikální montáž je vhodné zvážit model se zvýšenou silou.

Rozsah pohybu pístu v pneumatickém aktuátoru

Aktuátory se dodávají s určitým rozsahem pohybu v milimetrech. U jednočinných aktuátorů je rozsah pohybu definován velikostí pružiny. Pokud nemůžete najít aktuátor s požadovaným rozsahem pohybu pro konkrétní účel, je vhodné zvolit model s nastavitelným limitem pro určení požadovaného rozsahu.

Jak namontovat pneumatický aktuátor

Technika upevnění aktuátoru k zařízení závisí na roli, kterou bude v tomto zařízení hrát. Pro ilustraci, aktuátor může být: přírubový, boční, patkový, se závitem na konci pístnice, vidlicový, výkyvný nebo závěsný atd.

Materiál a konstrukce pohonu v kontextu prostředí

Jakým teplotám bude pohon vystaven? Převládá na pracovišti vysoká vlhkost nebo velké množství prachu? Bude pohon vystaven působení chemických látek? Na základě podmínek prostředí vybereme pneumatický pohon vyrobený ze správných surovin a vybavený správnými těsněními, kroužky nebo manžetami. V určitých situacích, například v potravinářském průmyslu, může být nutné mít speciální certifikáty pro konstrukci a použité materiály.

Vedené válce

Pístní tyč je zatěžována především tlakem podél své osy (axiální tah). Pokud na ni působí také boční zatížení (kolmo na osu), je válec doplněn přídavným vedením, které tyto síly vyrovnává. Bez takového přídavného „vedení“ může být životnost pohonu kratší nebo může dojít k problémům s netěsností.

Závěr:

– Pneumatické aktuátory přeměňují stlačený vzduch na mechanickou energii.

– Používají se v mnoha průmyslových odvětvích.

– Existuje mnoho různých typů pneumatických pohonů pro různé aplikace.

– Pravidelná údržba zajišťuje dlouhou životnost aktuátoru.

ČASTO KLADENÉ OTÁZKY O PNEUMATICKÝCH VÁLCÍCH

Otázka: Jaké jsou výhody pneumatických pohonů?

Odpověď: Pneumatické pohony mají mnoho výhod, například kompaktní konstrukci, jednoduchost obsluhy a údržby, vysoký krouticí moment, velkou uzavírací sílu a schopnost pracovat v extrémních podmínkách, jako je vysoká teplota nebo agresivní prostředí. Kromě toho jsou pneumatické pohony ve srovnání s jinými typy pohonů také relativně levné.

Otázka: Jak funguje jednočinný pneumatický pohon?

Odpověď: Jednočinný pneumatický pohon pracuje tak, že přivádí stlačený vzduch pouze na jeden konec pístu. Vzduch proudí do pracovní komory, která pohybuje pístem jedním směrem. Návratu pístu do výchozí polohy se obvykle dosáhne silou pružiny nebo tlakem z vnějšího zdroje.

Otázka: Jak funguje dvojčinný pneumatický válec?

Odpověď: Dvojčinný pneumatický válec pracuje tak, že na oba konce pístu přivádí stlačený vzduch. Vzduch proudí do jedné pracovní komory a pohybuje pístem v jednom směru a poté proudí do druhé pracovní komory a pohybuje pístem v opačném směru.

Otázka: Jaké jsou typy pneumatických pohonů?

Odpověď: Existuje mnoho typů pneumatických aktuátorů, např. lineární aktuátory, rotační aktuátory, kyvné aktuátory, tlakové aktuátory. Každý typ aktuátoru má své vlastní vlastnosti a použití. Například lineární aktuátory se používají pro přímočarý pohyb, rotační aktuátory umožňují otáčení kolem osy a kyvné aktuátory umožňují pohyb v jedné rovině.

Otázka: Jaké jsou normy pro pneumatické pohony?

Odpověď: Normy pro pneumatické pohony zahrnují mimo jiné normy ISO 15552, ISO 6432, ISO 21287, ISO 6431. Tyto normy specifikují požadavky na technické parametry, rozměry, montáž a konstrukci pneumatických pohonů.

Otázka: Jaké jsou aplikace pneumatických válců?

Odpověď: Pneumatické pohony se používají v široké škále průmyslových odvětví, jako je automatizace, výroba, doprava, potravinářský a nápojový průmysl, chemický průmysl a také v dopravních prostředcích a zařízeních. Používají se k provádění různých úloh, jako je lineární pohyb, rotace, lisování, zvedání, vytlačování a mnoho dalších.

Otázka: Jak správně vybrat pneumatické válce?

Odpověď: Pro správný výběr pneumatických pohonů je třeba zvážit několik faktorů, jako je typ a rozsah pohybu, požadovaná provozní síla, pracovní podmínky a prostředí, instalace a integrace s dalšími zařízeními. Doporučujeme poradit se s odborníkem, který vám pomůže vybrat správný pohon pro vaši konkrétní aplikaci.

Otázka: Jak funguje rotační pneumatický pohon?

Odpověď: Rotační pneumatický pohon umožňuje otáčení kolem osy. Funguje na podobném principu jako lineární pneumatický pohon, ale má další součásti, jako jsou převody a hnací mechanismy, které umožňují otáčení. Do pracovní komory je přiváděn vzduch, který způsobuje otáčení aktuátoru.

Otázka: Jak fungují kruhové pneumatické válce?

Odpověď: Kruhový pneumatický pohon umožňuje rotační pohyb kolem osy. Pracuje na podobném principu jako lineární pneumatický válec, ale má speciální konstrukci, která umožňuje otáčení. Kruhový pneumatický pohon se používá v případech, kdy je vyžadován rotační pohyb kolem osy.

Otázka: Jaké jsou nejdůležitější součásti pneumatických pohonů?

Odpověď: Nejdůležitějšími součástmi pneumatických válců jsou pístní tyč, kryt, ventil a snímače polohy pístu. Pístní tyč odpovídá za pohyb pístu uvnitř válce, kryt zajišťuje vzduchotěsnost pracovního prostředí, ventil reguluje průtok vzduchu a snímače polohy pístu poskytují informace o aktuální poloze pístu.

Otázka: Jaké jsou rozdíly mezi jednočinnými a dvojčinnými pneumatickými válci?

Odpověď: Hlavní rozdíl mezi jednočinnými a dvojčinnými pneumatickými válci spočívá ve způsobu přívodu stlačeného vzduchu. Jednočinný pohon přivádí vzduch pouze na jeden konec pístu, který pohybuje pístem v jednom směru. Dvojčinný aktuátor přivádí vzduch na oba konce pístu, což umožňuje pohyb pístu v obou směrech.