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如何選型美國紐曼蒂克氣缸
如何選型美國紐曼蒂克氣缸
美國Numatics合并是一家主要生產(chǎn)氣動和運(yùn)動控制產(chǎn)品,。 Numatics廣泛的定制開發(fā)的產(chǎn)品和應(yīng)用程序犯了一個重大影響氣動組件創(chuàng)新以及氣動和運(yùn)動控制技術(shù),。 Numatics有一個廣泛的歷史產(chǎn)生創(chuàng)新概念和技術(shù)突破。事實上,我們創(chuàng)新日期回到我們的卑微的從1945年開始。通過引入歐元的周期,研磨軸和套筒閥在1952年,我們堅定的名聲的設(shè)計和建立了基準(zhǔn)價值、可靠性和性能。
美國紐曼蒂克圓形氣缸顯著的特點(diǎn)就是占用空間小,、動態(tài)性好，抗扭能力強(qiáng),，結(jié)構(gòu)堅固,。它們適合于用作搬運(yùn)系統(tǒng),也可用于需要較大負(fù)載但又要求占用空間小的場合。 3種不同類型的導(dǎo)向: - DGP基本氣缸,，帶集成的導(dǎo)軌,，用于較小的負(fù)載 - DGPL-GF帶普通軸承導(dǎo)軌，用于中等負(fù)載,，較小的扭矩 - DGPL-KF滾珠軸承導(dǎo)軌,，用于較大扭矩和較大負(fù)載，同時提供導(dǎo)向,。 派生型和功能: - 缸徑8到80 mm - 行程長3000 mm, 更長需要預(yù)定 - D2 兩端都有氣接口 - KU, KV, KH 夾緊單元,，分別位于前面, 下面, 后面 - GV 加長滑塊/活塞 - HD重載導(dǎo)軌用于扭矩大,，導(dǎo)向精度要求高的場合 - DGPI 派生型集成有位移傳感器，缸徑從 25 到 63 mm for,，可選帶SPC-11 電子式終端位置控制器, 也可選帶SPC200 定位控制器,。 - 派生型號GA，具有防污濁保護(hù)能力,，用于行程到2 m的 DGxL-KF - DGPL-KF為永jiu潤滑型 - 可選帶液壓緩沖器 - 可選帶SPC-11 電子式終端位置控制器 - 可選帶 MLO或MME 型位移傳感器，在結(jié)合SPC200 定位控制器或SPC11電子式終端位置控制器后可實現(xiàn)智能軟停止功能,。
紐曼蒂克圓形氣缸輸出力的大小,。活塞要在缸筒內(nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動,，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8um,。對鋼管缸筒，內(nèi)表面還應(yīng)鍍硬鉻,，以減小摩擦阻力和磨損,，并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外,，還是用高強(qiáng)度鋁合金和黃銅,。小型氣缸用不銹鋼管的。帶磁性開關(guān)的圓形氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸,，缸筒應(yīng)使用不銹鋼,、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。
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美國紐曼蒂克圓形氣缸中的受壓力零件,。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,，設(shè)有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力,。耐磨環(huán)長使用聚氨酯,、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料,?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒硬糠珠L度來決定?；瑒硬糠痔?，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,，小型缸的活塞有黃銅制成的,。
美國紐曼蒂克圓形氣缸示意圖氣缸兩邊都是空心的,活塞桿內(nèi)的永磁鐵帶動活塞桿外的另一個磁體(運(yùn)動部件),我想說的是它對清潔度要求蠻高的,我們公司的磁偶的無桿氣缸經(jīng)常要拆下來汽油清洗,可能與它的工作環(huán)境有關(guān)吧。
美國紐曼蒂克圓形氣缸里有活塞,，而沒有活塞桿的,，活塞裝置在導(dǎo)軌里，外部負(fù)載給活塞相連,，作動靠進(jìn)氣,。
美國紐曼蒂克圓形氣缸磁偶式的運(yùn)動是利用空心活塞桿內(nèi)的永磁鐵帶動活塞桿外的另一個磁鐵運(yùn)動來實現(xiàn)的，因其在速度快,，負(fù)載高時內(nèi)外磁環(huán)易脫開,，故現(xiàn)在比較少用了。其負(fù)載質(zhì)量的大小需查找其質(zhì)量與速度的特性曲線?，F(xiàn)在機(jī)械式的用的比較多,。
美國紐曼蒂克圓形氣缸分為磁偶無桿氣缸和機(jī)械接觸式無桿氣缸。無桿氣缸是指利用活塞直接或方式連接外界執(zhí)行的機(jī)械,，并使其跟隨活塞實現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動的氣缸,，這種氣缸的zui大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省安裝空間。
根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力,。由此來選擇氣缸時應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量,。若缸徑選小了，輸出力不夠,，氣缸不能正常工作,；但缸徑過大，不僅使設(shè)備笨重,、成本高,，同時耗氣量增大，造成能源浪費(fèi),。在夾具設(shè)計時,，應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu)，以減少氣缸的尺寸,。
美國紐曼蒂克氣缸
下面是氣缸理論出力的計算公式：
F：氣缸理論輸出力(kgf)
F′：效率為85%時的輸出力(kgf)--(F′=F×85%）DNC系列氣缸
DNC系列氣缸
D：氣缸缸徑(mm)
P：工作壓力(kgf/cm2)
例：直徑340mm的氣缸,，工作壓力為3kgf/cm2時，其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P,、D連接,，找出F、F′上的點(diǎn),，得：
F=2800kgf,；F′=2300kgf
在工程設(shè)計時選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經(jīng)驗表1－1中查出,。
例：有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2,，在氣缸推出時其推力為132kgf，(氣缸效率為85%)問：該選擇多大的氣缸缸徑?
●由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%,，可計算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
●由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力,，查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。
美國紐曼蒂克氣缸種類
氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行元件,。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動的和做往復(fù)擺動的兩類（見圖）,。做往復(fù)直線運(yùn)動的氣缸又可分為單作用、雙作用,、膜片式和沖擊氣缸4種,。
①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓,，氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回,。
②雙作用氣缸：從活塞兩側(cè)交替供氣,，在一個或兩個方向輸出力。
③膜片式氣缸：用膜片代替活塞,，只在一個方向輸出力,，用彈簧復(fù)位。它的密封性能好,，但行程短,。
④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速(10～20米/秒)運(yùn)動的動能,，借以做功,。沖擊氣缸增加了帶有噴口和泄流口的中蓋。中蓋和活塞把氣缸分成儲氣腔,、頭腔和尾腔三室,。它廣泛用于下料、沖孔,、破碎和成型等多種作業(yè),。做往復(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內(nèi)腔分隔為二,，向兩腔交替供氣,，輸出軸做擺動運(yùn)動，擺動角小于 280°,。此外,，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等。
NUMATICS氣缸以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi),。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,，以提高氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,，減小活塞桿伸出時的下彎量,，延長氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金,、前傾銅鑄件,。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，為減輕重量并防銹,，常使用鋁合金壓鑄,，微型缸有使用黃銅材料的。
NUMATICS氣缸中的受壓力零件,。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,，設(shè)有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力,。耐磨環(huán)長使用聚氨酯,、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料,?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒硬糠珠L度來決定?；瑒硬糠痔?，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵,，小型缸的活塞有黃銅制成的。
在相同排量的情況下,，增加氣缸數(shù)可以提高發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,，從而可以提高發(fā)動機(jī)的輸出功率。另外,，增加氣缸數(shù)可以使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn),，使其輸出扭矩和輸出功率更加穩(wěn)定。增加氣缸數(shù)可以使氣車更容易起動,，加速響應(yīng)性更好,。為了提高氣車的性能,，必須增加氣缸數(shù)。因此,，豪華轎車,、跑車、賽車等高性能氣車的氣缸數(shù)都在6缸以上,，多者已達(dá)到16缸,。
但是，氣缸數(shù)的增加不能無限制,。因為隨著氣缸數(shù)的增加,，發(fā)動機(jī)的零部件數(shù)也成比例地增加，從而使發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，降低發(fā)動機(jī)的可靠性,，增加發(fā)動機(jī)重量，提高制造成本和使用費(fèi)用,，增加燃料消耗,，并使發(fā)動機(jī)的體積變大。因此,，氣車發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)都是根據(jù)發(fā)動機(jī)的用途和性能要求,，在權(quán)衡各種利弊之后做出的合適選擇。
⒈汽缸是鑄造而成的,，汽缸出廠后都要經(jīng)過時效處理，使汽缸在住鑄造過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力*消除,。如果時效時間短,，那么加工好的汽缸在以后的運(yùn)行中還會變形。
⒉汽缸在運(yùn)行時受力的情況很復(fù)雜,，除了受汽缸內(nèi)外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外,，還要承受蒸汽流出靜葉時對靜止部分的反作用力，以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對汽缸的作用力,，在這些力的相互作用下,，汽缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏。
⒊汽缸的負(fù)荷增減過快,，特別是快速的啟動,、停機(jī)和工況變化時溫度變化大、暖缸的方式不正確,、停機(jī)檢修時打開保溫層過早等,，在汽缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。
⒋汽缸在機(jī)械加工的過程中或經(jīng)過補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力,，但沒有對汽缸進(jìn)行回火處理加以消除,，致使汽缸存在較大的殘余應(yīng)力，在運(yùn)行中產(chǎn)生永jiu的變形。
⒌在安裝或檢修的過程中,，由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因，使內(nèi)缸、汽缸隔板,、隔板套及汽封套的膨脹間隙不合適,，或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適，運(yùn)行后產(chǎn)生巨大的膨脹力使汽缸變形,。
⒍使用的汽缸密封劑質(zhì)量不好,、雜質(zhì)過多或是型號不對；汽缸密封劑內(nèi)若有堅硬的雜質(zhì)顆粒就會使密封面難以緊密的結(jié)合,。
⒎汽缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格,。汽缸結(jié)合面的嚴(yán)密性主要靠螺栓的緊力來實現(xiàn)的。機(jī)組的起?；蚴窃鰷p負(fù)荷時產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會造成螺栓的應(yīng)力松弛,，如果應(yīng)力不足，螺栓的預(yù)緊力就會逐漸減小,。如果汽缸的螺栓材質(zhì)不好,，螺栓在長時間的運(yùn)行當(dāng)中，在熱應(yīng)力和汽缸膨脹力的作用下被拉長,，發(fā)生塑性變形或斷裂,，緊力就會不足，使汽缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象,。
⒏汽缸螺栓緊固的順序不正確,。一般的汽缸螺栓在緊固時是從中間向兩邊同時緊固，也就是從垂弧大處或是受力變形大的地方緊固,，這樣就會把變形大的處的間隙向汽缸前后的自由端轉(zhuǎn)移,，后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,，間隙就會集中于中部,，汽缸結(jié)合面形成弓型間隙，引起蒸汽泄漏,。
NUMATICS氣缸上述只是其中之一,，當(dāng)然也可以在氣動回路上采取措施，達(dá)到緩沖目的,。組合氣缸一般指氣缸與液壓缸相組合形成的氣-液阻尼缸,、氣-液增壓缸等。*,，通常氣缸采用的工作介質(zhì)是壓縮空氣,，其特點(diǎn)是動作快,，但速度不易控制，當(dāng)載荷變化較大時,，容易產(chǎn)生“爬行”或“自走”現(xiàn)象,；而液壓缸采用的工作介質(zhì)是通常認(rèn)為不可壓縮的液壓油，其特點(diǎn)是動作不如氣缸快,，但速度易于控制,，當(dāng)載荷變化較大時，采用措施得當(dāng),，一般不會產(chǎn)生“爬行”和“自走”現(xiàn)象,。把氣缸與液壓缸巧妙組合起來，取長補(bǔ)短,，即成為氣動系統(tǒng)中普遍采用的氣-液阻尼缸,。氣-液阻尼缸工作原理見圖42.2-5。實際是氣缸與液壓缸串聯(lián)而成,，兩活塞固定在同一活塞桿上,。液壓缸不用泵供油，只要充滿油即可,，其進(jìn)出口間裝有液壓單向閥,、節(jié)流閥及補(bǔ)油杯。當(dāng)氣缸右端供氣時,，氣缸克服載荷帶動液壓缸活塞向左運(yùn)動（氣缸左端排氣）,，此時液壓缸左端排油，單向閥關(guān)閉,，油只能通過節(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi),，這時若將節(jié)流閥閥口開大，則液壓缸左腔排油通暢,，兩活塞運(yùn)動速度就快,，反之,，若將節(jié)流閥閥口關(guān)小,，液壓缸左腔排油受阻，兩活塞運(yùn)動速度會減慢,。這樣,，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口大小，就能控制活塞的運(yùn)動速度,。紐曼蒂克Numatics比例閥
NUMATICS氣缸尤其適于工業(yè)自動化中多的傳送要求——工件的直線搬運(yùn),。而且，僅僅調(diào)節(jié)安裝在氣缸兩側(cè)的單向節(jié)流閥就可簡單地實現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制,，也成為氣缸驅(qū)動系統(tǒng)大的特征和優(yōu)勢,。所以對于沒有多點(diǎn)定位要求的用戶,，絕大多數(shù)從使用便利性角度更傾向于使用氣缸。目前工業(yè)現(xiàn)場使用電動執(zhí)行器的應(yīng)用大部分都是要求高精度多點(diǎn)定位,，這是由于用氣缸難以實現(xiàn),，退而求其次的結(jié)果。
而電動執(zhí)行器主要用于旋轉(zhuǎn)與擺動工況,。其優(yōu)勢在于響應(yīng)時間快,，通過反饋系統(tǒng)對速度、位置及力矩進(jìn)行控制,。但當(dāng)需要完成直線運(yùn)動時,，需要通過齒形帶或絲桿等機(jī)械裝置進(jìn)行傳動轉(zhuǎn)化，因此結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜,，而且對工作環(huán)境及操作維護(hù)人員的專業(yè)知識都有較高要求,。
優(yōu)勢
（1）對使用者的要求較低。氣缸的原理及結(jié)構(gòu)簡單,，易于安裝維護(hù),，對于使用者的要求不高。電缸則不同,，工程人員必需具備一定的電氣知識,，否則極有可能因為誤操作而使之損壞。
（2）輸出力大,。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比,；而電缸的輸出力與三個因素有關(guān)，缸徑,、電機(jī)的功率和絲桿的螺距,，缸徑及功率越大、螺距越小則輸出力越大,。一個缸徑為50mm的氣缸,，理論上的輸出力可達(dá)2000N，對于同樣缸徑的電缸,，雖然不同公司的產(chǎn)品各有差異,，但是基本上都不超過1000N。顯而易見,，在輸出力方面氣缸更具優(yōu)勢,。
（3）適應(yīng)性強(qiáng)。氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵,、防水能力,，可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故,，對環(huán)境的要求較高,，適應(yīng)性較差,。
NUMATICS氣缸主要體現(xiàn)在以下3個方面：
（1）系統(tǒng)構(gòu)成非常簡單。由于電機(jī)通常與缸體集成在一起,，再加上控制器與電纜,，電缸的整個系統(tǒng)就是由這三部分組成的，簡單而緊湊,。
（2）停止的位置數(shù)多且控制精度高,。一般電缸有低端與之分，低端產(chǎn)品的停止位置有3,、5,、16、64個等,，根據(jù)公司不同而有所變化,；產(chǎn)品則更是可以達(dá)到幾百甚至上千個位置。在精度方面,，電缸也具有的優(yōu)勢,，定位精度可達(dá)?0.05mm，所以常常應(yīng)用于電子,、半導(dǎo)體等精密的行業(yè),。
（3）柔韌性強(qiáng)。毫無疑問,，電缸的柔韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于氣缸,。由于控制器可以與PLC直接進(jìn)行連接，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速,、定位和正反轉(zhuǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)控制,，在一定程度上，電缸可以根據(jù)需要隨意進(jìn)行運(yùn)動,；由于氣體的可壓縮性和運(yùn)動時產(chǎn)生的慣性,，即使換向閥與磁性開關(guān)之間配合地再好也不能做到氣缸的準(zhǔn)確定位，柔韌性也就無從談起了,。紐曼蒂克Numatics比例閥
氣缸的優(yōu)勢則在于以下4個方面：
（1）負(fù)載大,，可以適應(yīng)高力矩輸出的應(yīng)用（不過，現(xiàn)在的電動執(zhí)行器已經(jīng)逐漸達(dá)到目前的氣動負(fù)載水平了）,。
（2）動作迅速,、反應(yīng)快,。
（3）工作環(huán)境適應(yīng)性好,，特別在易燃、易爆,、多塵埃,、強(qiáng)磁,、輻射和振動等惡劣工作環(huán)境中，比液壓,、電子,、電氣控制更*。
（4）行程受阻或閥桿被扎住時電機(jī)容易受損,。
美國NUMATICS紐曼帝克氣缸NUMATICS氣缸系列,，根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量,。若缸徑選小了,，輸出力不夠，氣缸不能正常工作,；但缸徑過大,，不僅使設(shè)備笨重、成本高,，同時耗氣量增大,，造成能源浪費(fèi)。在夾具設(shè)計時,，應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu),，以減少氣缸的尺寸。
1,，型材氣缸：符合ISO標(biāo)準(zhǔn)和VDMA24562,，更豐富的氣缸型式，適合所有品牌的磁開關(guān),，更耐磨活塞桿銅制導(dǎo)向套,，更靈敏的緩沖調(diào)節(jié)，更長使用壽命的一體式活塞,。
2,，薄型氣缸：更緊湊的設(shè)計，可在狹小安裝空間內(nèi)使用,，滑動軸承導(dǎo)向可經(jīng)濟(jì)的解決側(cè)向力的問題,。
3，無桿氣缸：并聯(lián)使用,，在要求大出力情況下節(jié)省安裝尺寸和承受扭矩的能力,。
4，旋轉(zhuǎn)氣缸：可并聯(lián)使用,，在要求大出力情況下節(jié)省安裝尺寸,。
L12BB752O000030、L12BP452B000061,、L12BP452O000030
L12IA4524P00080,、L12IA452BP00061,、L12IA452BP11B61
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