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SMC帶導(dǎo)桿氣缸優(yōu)點(diǎn),日本SMC氣缸,SMC辦事處
點(diǎn)擊次數(shù)：1054 發(fā)布時(shí)間：2018-3-17
SMC帶導(dǎo)桿氣缸優(yōu)點(diǎn),日本SMC氣缸,SMC辦事處
SMC帶導(dǎo)桿氣缸是把壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞、活塞桿高速運(yùn)動(dòng)的能量,，利用此動(dòng)能去做功。 沖擊氣缸分普通型和快排型兩種,。
1）普通型沖擊氣缸普通型沖擊氣缸的結(jié)構(gòu)見圖42.2-10。與普通氣缸相比,，此種沖擊氣缸增設(shè)了蓄氣缸1和帶流線型噴氣口4及具有排氣孔3的中蓋2,。其工作原理及工作過程可簡(jiǎn)述為如下五個(gè)階段（見圖42.2-11）：
*階段：復(fù)位段。見圖42.2-10和圖42.2-11a,，接通氣源,，換向閥處復(fù)位狀態(tài)，孔A進(jìn)氣,，孔B排氣,，活塞5在壓差的作用下，克服密封阻力及運(yùn)動(dòng)部件重量而上移,，借助活塞上的密封膠墊封住中蓋上的噴氣口4,。中蓋和活塞之間的環(huán)形空間C經(jīng)過排氣小孔3與大氣相通。zui后,，活塞有桿腔壓力升高至氣源壓力,，蓄氣缸內(nèi)壓力降至大氣壓力。
第二階段：儲(chǔ)能段,。見圖42.2-10和圖42.2-11b,，換向閥換向，B孔進(jìn)氣充入蓄氣缸腔內(nèi),，A孔排氣,。由于蓄氣缸腔內(nèi)壓力作用在活塞上的面積只是噴氣口4的面積，它比有桿腔壓力作用在活塞上的面積要小得多,，故只有待蓄氣缸內(nèi)壓力上升,，有桿腔壓力下降，直到下列力平衡方程成立時(shí),，活塞才開始移動(dòng),。
氣缸腔內(nèi)壓力p30可認(rèn)為已達(dá)氣源壓力ps，同時(shí),，容積很小的無桿腔（包括環(huán)形空間C）通過排氣孔3與大氣相通,，故無桿腔壓力p10等于大氣壓力pa。由于pa/ps大于臨界壓力比0.528,，所以活塞開始移動(dòng)后,，在zui小流通截面處（噴氣口與活塞之間的環(huán)形面）為聲速流動(dòng)，使無桿腔壓力急劇增加,，直至與蓄氣缸腔內(nèi)壓力平衡,。該平衡壓力略低于氣源壓力。以上可以稱為沖擊段的第I區(qū)段。第I區(qū)段的作用時(shí)間極短（只有幾毫秒）,。在第I區(qū)段,，有桿腔壓力變化很小，故第I區(qū)段末,，無桿腔壓力p1（作用在活塞全面積上）比有桿腔壓力p2（作用在活塞桿側(cè)的環(huán)狀面積上）大得多,，活塞在這樣大的壓差力作用下，獲得很高的運(yùn)動(dòng)加速度,，使活塞高速運(yùn)動(dòng),，即進(jìn)行沖擊。在此過程B口仍在進(jìn)氣,，蓄氣缸腔至無桿腔已連通且壓力相等,，可認(rèn)為蓄氣-無桿腔內(nèi)為略帶充氣的絕熱膨脹過程。同時(shí)有桿腔排氣孔A通流面積有限,，活塞高速?zèng)_擊勢(shì)必造成有桿腔內(nèi)氣體迅速壓縮（排氣不暢）,，有桿腔壓力會(huì)迅速升高（可能高于氣源壓力）這必將引起活塞減速，直至下降到速度為0,。以上可稱為沖擊段的第Ⅱ區(qū)段,。可認(rèn)為第Ⅱ區(qū)段的有桿腔內(nèi)為邊排氣的絕熱壓縮過程,。整個(gè)沖擊段時(shí)間很短,，約幾十毫秒,。
第四階段：彈跳段,。在沖擊段之后，從能量觀點(diǎn)來說,，蓄氣缸腔內(nèi)壓力能轉(zhuǎn)化成活塞動(dòng)能,，而活塞的部分動(dòng)能又轉(zhuǎn)化成有桿腔的壓力能，結(jié)果造成有桿腔壓力比蓄氣-無桿腔壓力還高,，即形成“氣墊”,，使活塞產(chǎn)生反向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果又會(huì)使蓄氣-無桿腔壓力增加,，且又大于有桿腔壓力,。如此便出現(xiàn)活塞在缸體內(nèi)來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)—即彈跳。直至活塞兩側(cè)壓力差克服不了活塞阻力不能再發(fā)生彈跳為止,。待有桿腔氣體由A排空后,，活塞便下行至終點(diǎn)。 第五階段：耗能段,?；钊滦兄两K點(diǎn)后，如換向閥不及時(shí)復(fù)位，則蓄氣-無桿腔內(nèi)會(huì)繼續(xù)充氣直至達(dá)到氣源壓力,。再復(fù)位時(shí),，充入的這部分氣體又需全部排掉?？梢娺@種充氣不能作用有功,，故稱之為耗能段。實(shí)際使用時(shí)應(yīng)避免此段（令換向閥及時(shí)換向返回復(fù)位段）,。 對(duì)內(nèi)徑D=90mm的氣缸,，在氣源壓力0.65MPa下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得沖擊氣缸特性曲線見圖42.2-12,。上述分析基本與特性曲線相符,。 對(duì)擊段的分析可以看出，很大的運(yùn)動(dòng)加速使活塞產(chǎn)生很大的運(yùn)動(dòng)速度,，但由于必須克服有桿腔不斷增加的背壓力及摩擦力,，則活塞速度又要減慢，因此,，在某個(gè)沖程處,，運(yùn)動(dòng)速度必達(dá)zui大值，此時(shí)的沖擊能也達(dá)zui大值,。各種沖擊作業(yè)應(yīng)在這個(gè)沖程附近進(jìn)行
氣缸在實(shí)際工作時(shí),，錘頭模具撞擊工件作完功，一般就借助行程開關(guān)發(fā)出信號(hào)使換向閥復(fù)位換向,，缸即從沖擊段直接轉(zhuǎn)為復(fù)位段,。這種狀態(tài)可認(rèn)為不存在彈跳段和耗能段。
2）快排型沖擊氣缸由上述普通型沖擊氣缸原理可見,，其一部分能量（有時(shí)是較大部分能量）被消耗于克服背壓（即p2）做功,，因而沖擊能沒有充分利用。假如沖擊一開始,，就讓有桿腔氣體全排空,，即使有桿腔壓力降至大氣壓力，則沖擊過程中,，可節(jié)省大量的能量,，而使沖擊氣缸發(fā)揮更大的作用，輸出更大的沖擊能,。這種在沖擊過程中,，有桿腔壓力接近于大氣壓力的沖擊氣缸，稱為快排型沖擊氣缸,。其結(jié)構(gòu)見圖42.2-13a,。
日本smc快排型沖擊氣缸是在普通型沖擊氣缸的下部增加了“快排機(jī)構(gòu)”構(gòu)成,。快排機(jī)構(gòu)是由快排導(dǎo)向蓋1,、快排缸體4,、快排活塞3、密封膠墊2等零件組成,。
快排型沖擊氣缸的氣控回路見圖42.2-13b,。接通氣源，通過閥F1同時(shí)向K1,、K3充氣,，K2通大氣。閥F1輸出口A用直管與K1孔連通,，而用彎管與K3孔連通,，彎管氣阻大于直管氣阻。這樣,，壓縮空氣先經(jīng)K1使快排活塞3推到上邊,，由快排活塞3與密封膠墊2一起切斷有桿腔與排氣口T的通道。然后經(jīng)K3孔向有桿腔進(jìn)氣,，蓄氣一無桿腔氣體經(jīng)K4孔通過閥F2排氣,，則活塞上移。當(dāng)活塞封住中蓋噴氣口時(shí),，裝在錘頭上的壓塊觸動(dòng)推桿6,，切換閥F3，發(fā)出信號(hào)控制閥F2使之切換,，這樣氣源便經(jīng)閥F2和K4孔向蓄氣腔內(nèi)充氣,，一直充至氣源壓力。
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