氣缸本質(zhì)上將流體壓力和流量轉(zhuǎn)換為力和線性運動。它們有多種款式、尺寸、材料和配置可供選擇。許多OEM工程師通過過度設(shè)計氣缸規(guī)格來確保安全。但對于復(fù)雜的氣缸液壓系統(tǒng),有時少即是多。讓我們首先確定在指定氣缸時應(yīng)考慮的一些關(guān)鍵因素。
氣缸選型的設(shè)計因素:
指定氣缸本質(zhì)上是一種平衡行為或一系列妥協(xié),因為每個設(shè)計因素都會影響一個或多個其他設(shè)計因素。設(shè)計人員必須權(quán)衡每種積極影響與潛在的消極影響,以獲得最佳性能。以下是對這些因素的簡要介紹:
1.容量。
大多數(shù)工業(yè)液壓系統(tǒng)被認(rèn)為是中型的,工作壓力為1,000 psi。重型液壓裝置在壓力機(jī)和汽車機(jī)械應(yīng)用中很常見,可以處理高達(dá)3,000 psi的壓力。如果負(fù)載非常高,則串聯(lián)氣缸優(yōu)于大口徑或定制高壓氣缸設(shè)計。
2.行程距離。
定制氣缸的行程距離可能超過10英尺(5.05米),但壓力等級對于如此長的沖程可能是個問題。需要確定桿直徑以衡量其處理負(fù)載的能力。如有必要,必須指定推力(推力模式)負(fù)載的壓力等級。在常見的水平應(yīng)用中,桿軸承過早磨損會導(dǎo)致桿在長行程中下垂。雖然自定義行程距離超過10英尺(3.05 m)是可能的,但壓力等級可能是一個問題。
3.速度。
每個應(yīng)用工程師對超速都有自己的定義。一個好的經(jīng)驗法則是標(biāo)準(zhǔn)氣缸密封件可以輕松處理高達(dá)3.28英尺/秒的速度。(1米/秒)。標(biāo)準(zhǔn)坐墊的公差閾值大約是該速度的三分之二。標(biāo)準(zhǔn)低摩擦密封件通常是高速應(yīng)用的更好選擇,但您在性能的一個方面獲得的東西會在另一個方面失去。流體速度越高,流體溫度越高。所以,在選擇更高的速度時,必須考慮更高的溫度將如何影響整個液壓系統(tǒng)。在某些液壓系統(tǒng)中,端口尺寸過大可能會消除對高溫的擔(dān)憂。
4.溫度。
如前所述,使用標(biāo)準(zhǔn)組件的氣缸可以設(shè)計為滿足高達(dá)500F(260C)和低至-65F(-54C)的應(yīng)用溫度。但是溫度會影響氣缸的硬和軟設(shè)計組件。這意味著工程師設(shè)計將看到高溫和/或低溫極端溫度的應(yīng)用程序必須意識到各個組件的相互依賴性,以最好地平衡短期和長期性能。例如,在寒冷環(huán)境中使用的密封件和金屬部件會收縮。
5.安裝樣式。
基本上有三種安裝方式。負(fù)載、速度和氣缸運動是有助于確定哪個是最好的參數(shù)。例如,固定和樞軸安裝件吸收氣缸中心線上的力,這是安裝件處理推力或張力的首選方式。這兩種類型的安裝通??梢允侵行突蛑匦?。第三種固定方式在其安裝表面上支撐整個圓柱體,位于圓柱體中心線下方,而不是僅吸收沿中心線的力。