Пневмоцилиндры двустороннего действия

Воздух, поданный в порт A в задней крышке, давит на всю площадь поршня и выдвигает шток, а воздух из штоковой полости уходит через порт B и распределитель в атмосферу. Когда распределитель переключается, воздух поступает в порт B, давит на кольцевую площадь вокруг штока и втягивает поршень.

Такой пневмоцилиндр (его называют и пневмоцилиндром двухстороннего действия) управляется распределителем 5/2 для движения «вперёд — назад» или 5/3, если шток должен останавливаться в промежуточном положении.

Шток занимает часть площади поршня со стороны передней крышки, поэтому усилие втягивания всегда меньше: у Ø63 со штоком Ø20 при 6 бар — 1 682 Н против 1 870 Н. У Ø40/Ø16 разница около 16 %, у Ø320/Ø63 — около 3,9 %.

Пружинный цилиндр одностороннего действия (один порт, распределитель 3/2) расходует примерно вдвое меньше воздуха, но годится только для коротких ходов и лёгкого возврата; в остальных случаях ставят двусторонний.

* Для Ø160 и Ø200 тянущее усилие приведено по каталогу Fenitsa: 1 111 и 1 789 кг при 6 бар (в каталоге 1 кг ≈ 10 Н). Диаметр штока этих размеров зависит от серии (Ø40 или Ø45) и подтверждается в КП.

Формулы: толкание F = p × A, втягивание F = p × (A − a), где A — площадь поршня, a — площадь штока; 6 бар = 0,6 Н/мм². Для другого давления усилие посчитает калькулятор пневмоцилиндра.

В каталоге Fenitsa усилие дано в килограммах из расчёта 1 кг ≈ 10 Н, поэтому там значения примерно на 2 % меньше столбца «кгс»: например, 471 и 441 кг для Ø100.

Толкатель на упаковочной линии сдвигает короба с усилием 1 200 Н, давление в сети — 6 бар. Движущаяся нагрузка должна занимать не больше 50–70 % теоретического усилия; при 60 % нужно 2 000 Н. Площадь поршня A = F / p = 2 000 / 0,6 ≈ 3 333 мм², диаметр D = √(4A / π) ≈ 65,1 мм. Ближайший стандартный — Ø80: 3 016 Н на выдвижении и 2 721 Н на втягивании (шток Ø25).

Расход свободного воздуха на двойной ход ≈ (A + (A − a)) × ход × (p + 1,013) / 1,013. Для Ø80/Ø25 с ходом 200 мм это 13,2 л, при 10 циклах в минуту — 132 л/мин: по этой цифре выбирают компрессор и сечение пневмолиний.

Прочерк — диапазон диаметров уточняйте по каталогу.

Исполнения каждой серии: C — пневмоцилиндр с двухсторонним штоком; T — тандемный цилиндр (два поршня на одном штоке, усилие вдвое больше при том же диаметре); D — двухпозиционный тандемный цилиндр (два хода в одном корпусе).

Регулируемое демпфирование тормозит поршень на последних миллиметрах хода. Втулка на поршне входит в уплотнение крышки и запирает небольшой объём воздуха; воздух выходит через игольчатый дроссель, и поршень мягко подходит к упору. Силу торможения настраивают винтом на крышке.

В сериях FMY, PMB и FMC поршень магнитный. Датчики положения крепятся снаружи на корпус и срабатывают от магнита, поэтому система управления получает сигнал о конечных положениях без механических концевых выключателей.

ISO 15552 фиксирует присоединительные размеры, поэтому цилиндр FMY заменяет цилиндр ISO 15552 того же диаметра без переделки креплений.

Крепления для Ø32–Ø320 мм — проушины, фланец, лапы, цапфы, вилка и сферический наконечник штока (лапы и вилка с клипсой в некоторых сериях — до Ø100), см. соединительные элементы.

Скорость настраивают дросселями с обратным клапаном на выхлопе: подпор воздуха в выхлопной полости делает ход ровнее, чем при ограничении подачи. Реальную скорость проверяют на машине — она зависит от распределителя, шлангов и нагрузки.

Для очень медленного равномерного движения есть пневмогидравлический бак регулировки скорости (см. специальные пневмоцилиндры), а для перенастройки конечного положения — пневмоцилиндр с регулируемым ходом.