Xi Lanh Khí Nén| Camtech

Xi lanh khí nén là một thiết bị quan trọng trong tự động hóa máy móc và quy trình công nghiệp. Chúng hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng từ khí nén thành chuyển động tuyến tính qua lại. Với tính đơn giản và hiệu suất cao, xi lanh khí nén là một giải pháp tiết kiệm chi phí để di chuyển tải một cách tuyến tính.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ được tìm hiểu về cách hoạt động của xi lanh khí nén, các loại xi lanh khí nén khác nhau và phẩm chất quan trọng của chúng. Điều này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách chọn xi lanh khí nén phù hợp cho một ứng dụng cụ thể.

Với một cái nhìn tổng quan đầy đủ về xi lanh khí nén, bạn có thể tận dụng tối đa tiềm năng của thiết bị này và đảm bảo hiệu suất làm việc cao nhất cho các quy trình công nghiệp của bạn.

Mục lục

Xi lanh khí nén (Pneumatic cylinder) là gì?

Xi lanh khí nén, hay còn được gọi là pen khí nén, là một thiết bị cơ học được sử dụng để tạo lực và chuyển động bằng cách sử dụng khí nén. Khí nén được cung cấp từ máy nén khí thông thường và được sử dụng để biến đổi năng lượng nén thành động năng để cung cấp cho các chuyển động.

Nguyên Lý Hoạt Động

Xi lanh khí nén hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng của khí nén thành động năng. Khí nén có khả năng tạo ra lực đẩy khi nén, mà không cần sử dụng năng lượng từ bên ngoài. Điều này được thực hiện bằng cách tạo ra áp suất lớn hơn áp suất khí quyển trong hệ thống khí nén.
Sự giãn nở không khí trong xi lanh khiến piston di chuyển theo hướng mong muốn. Khi được kích hoạt, khí nén được đưa vào ống một đầu của piston, truyền lực lên piston và di chuyển piston bằng khí nén.

Có nhiều loại xi lanh khí nén được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu khác nhau trong việc chế tạo:

Xin Lanh Vuông

Xi Lanh Tròn

Xi Lanh Kẹp

Xi Lanh Compact (xi lanh loại nhỏ gọn)

Xi Lanh Xoay

Xi Lanh Trượt

Việc sử dụng xi lanh khí nén trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa giúp tăng hiệu suất và độ tin cậy của các thiết bị và hệ thống. Xi lanh khí nén cũng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như sản xuất, vận chuyển, xây dựng, và nhiều ngành công nghiệp khác.

Cấu Tạo Xi Lanh

Vai Trò Của Xi Lanh Khí Nén

Xi lanh khí nén có chức năng chính là thực hiện các đợt nén và giãn của cần pit-tông trong hệ thống. Xi lanh khí nén có thể hoạt động theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào thiết kế của hệ thống. Ví dụ, xi lanh khí nén có thể thực hiện nhiều đợt mà không cần sự can thiệp trung gian, hoặc có thể được điều chỉnh để kiểm soát lượng mở rộng hoặc rút lại của cần pit-tông khi hoạt động. Điều này giúp đảm bảo rằng hệ thống hoạt động một cách chính xác và hiệu quả.

Các loại xi lanh khí nén trên thị trường

Trên thị trường hiện có nhiều loại xi lanh khí nén khác nhau về diện mạo, kích cỡ và chức năng. Tuy nhiên, chúng có thể được phân thành một số thể loại nhất định. Ngoài ra, cũng có nhiều loại khí nén khác nhau được thiết kế để đáp ứng các chức năng và nhu cầu cụ thể.

Một trong những loại xi lanh khí nén phổ biến là xi lanh hoạt động đơn (SAC). Đặc điểm của xi lanh này là sử dụng lực truyền không khí để di chuyển theo một hướng và có một lò xo để trở về vị trí ban đầu. Xi lanh này sử dụng khí nén để tạo công suất từ một phía của piston, sau đó piston trở lại vị trí ban đầu do tác động của lò xo hoặc lực từ bên ngoài. Thông thường, xi lanh khí nén hoạt động đơn có một lỗ cấp khí nén và một lỗ thoát khí nén. Để điều chỉnh dòng khí nén cho xi lanh hoạt động đơn, ta thường sử dụng van điện từ khí nén 3/2.

Trên thị trường còn nhiều loại khác nhau khác như xi lanh hoạt động kép, xi lanh trục, xi lanh xoay, và nhiều loại khác. Mỗi loại xi lanh khí nén có ứng dụng và đặc điểm riêng, phù hợp với các mục đích sử dụng cụ thể.

Xi Lanh Khí Nén Tác Động Kép

Xi Lanh Tác Động Kép — Xi lanh khí nén là một thiết bị quan trọng trong tự động hóa máy móc và quy trình công nghiệp

Xi lanh khí nén hoạt động kép, còn được gọi là xy lanh hai chiều, là loại xi lanh hoạt động hai chiều (DAC) sử dụng lực không khí để di chuyển đẩy ra và rút lại. Xi lanh này có hai cổng để cho phép không khí, một cho hành trình đi ra và một cho hành trình lùi về. Để sản sinh lực đẩy piston từ cả hai phía, xi lanh khí nén hai chiều sử dụng hai lỗ để cung cấp nguồn khí nén. Lưu lượng khí nén được cấp cho van điện từ chia khí 4/2,5/2 hoặc 5/3. Có thể áp dụng một hoặc hai đầu cuộn coil cho xi lanh này.

Cần lưu ý rằng xi lanh khí nén kép cần piston về một phía do điện tích 2 mặt piston là khác nhau, từ đó tạo ra lực tác dụng lên cần piston khác nhau hoàn toàn. Hiện nay, trên thị trường có hai dạng xilanh kép phổ biến: xi lanh kép không có đệm giảm chấn và xi lanh kép có cần piston 2 phía, còn được gọi là xi lanh đồng bộ vì diện tích 2 mặt đều bằng nhau, từ đó tạo ra lực tác động sinh ra hầu như là hoàn toàn bằng nhau.

Xi Lanh Tác Dụng Đơn

Xi Lanh Tác Động Đơn

Ngoài ra, còn có các loại xi lanh khí nén khác như xi lanh xoay, sử dụng không khí để truyền động qua, và xi lanh trượt, sử dụng khớp nối cơ học hoặc từ để truyền đạt lực. Xi lanh trượt điển hình cho việc di chuyển dọc theo chiều dài của thân xi lanh, nhưng không vượt quá nó.

Kích thước các loại xi lanh khí nén

Ngày nay, do nhu cầu tự động hóa ngày càng tăng, có nhiều loại xi lanh kích thước khác nhau để đáp ứng đa dạng các yêu cầu. Kích thước của các xi lanh này phụ thuộc vào bản vẽ và có thể từ rất nhỏ như 2,5 mm, có thể được sử dụng để nhặt những đồ điện tử nhỏ như bóng bán dẫn, đến rất lớn như 400 mm, đủ mạnh để nâng xe hơi. Ngoài ra, còn có các xi lanh có đường kính lên đến 1000 mm, được sử dụng thay thế cho xi lanh thủy lực trong những trường hợp đặc biệt khi dầu thủy lực có thể gây ra nguy hiểm do rò rỉ.

Mặc dù đường kính của piston và lực tác động có mối quan hệ với nhau, nhưng chúng không tỉ lệ thuận trực tiếp. Ngoài ra, mối quan hệ toán học giữa hai giả định là không khí không bị bão hòa. Do diện tích mặt cắt của xi lanh giảm theo khu vực của pit-tông, lực truyền động nhỏ hơn lực đẩy khi có cả khí nén và cung cấp khí nén.

Công Thức Tính Lực Đầy Xi Lanh Khí Nén

F = (R^2) x π x P, trong đó

F là lực tác dụng,

R là bán kính

P là áp lực

Để tính toán lực đẩy của một xi lanh khí nén, ta cần biết các thông số về bán kính piston và áp suất làm việc.

Ví dụ, với một xi lanh có đường kính piston là 20cm , và áp suất làm việc là 10kg,

F=R x R x 3.14 x10=3140 N

ta có thể tính được lực đẩy là 3140N. Công thức tính toán này có thể áp dụng cho tất cả các loại kích thước piston khác.

Trên thị trường hiện nay, có nhiều nhãn hiệu xi lanh khí nén khác nhau. Khách hàng có thể lựa chọn theo ứng dụng và yêu cầu của mình. Đối với các ứng dụng làm việc trong môi trường cao bụi bẩn và liên tục, nên chọn các loại xi lanh có xuất xứ từ Hàn Quốc như WISE, KCC hoặc các loại cao cấp từ Nhật Bản như SMC, CKD, KOGANEI hoặc từ Đức như FESTO, AIRTEC, từ Ý như Camozzi, từ Mỹ như Norgen. Thậm chí còn có các nhãn hiệu từ Đài Loan như HINAKA, MINDMAN, CHANTO, SHAKO, CHELIC. Đối với các ứng dụng ít hoạt động và không đòi hỏi liên tục, có thể chọn các loại xi lanh từ Trung Quốc như SNS, BLCH, STNC, AIRTAC với giá thành tốt hơn và tiết kiệm được nhiều chi phí.

Ứng Dụng Xi Lanh Khí Nén

Xi lanh khí nén là một phần quan trọng trong các hệ thống tự động hóa và có nhiều ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Chúng được sử dụng để định vị và di chuyển các bộ phận và công cụ trong quy trình sản xuất, xử lý vật liệu và đóng gói. Ngoài ra, xi lanh khí nén cũng được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ chọn và đặt, kẹp và đục lỗ.

Trong ngành Thực phẩm & Đồ uống, xi lanh khí nén được sử dụng trong quá trình chiết rót nóng và lạnh của phôi PET. Điều này giúp đảm bảo việc đóng nắp chính xác và an toàn.