Piston xylanh bao gồm piston xylanh thủy lực và khí nén, thực chất là một loại động cơ thủy lực (khí nén) dùng để biến đổi thế năng của dầu (khí nén) thành cơ năng, thực hiện chuyển thẳng hoặc chuyển động vòng không liên tục. Piston xylanh được
dùng rất phổ biến trên các thiết bị có cơ cấu chấp hành chuyển động thẳng đi về, xylanh khí nén có kết cấu đơn giản, nhưng có khả năng thực hiện một công suất lớn, làm việc ổn định và giải quyết vấn đề chắn khít tương đối đơn giản. So với hệ thống thủy lực, hệ thống khí nén có công suất nhỏ hơn nhưng có nhiều ưu điểm hơn như:
- Có khả năng truyền năng lượng đi xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn nhỏ.
- Do có khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí nên có thể trích chứa khí nén rất thuận lợi.
- Không khí dùng để nén hầu như có số lượng không giới hạn và có thể thải ra ngược trở lại bầu khí quyển.
- Hệ thống khí nén sạch sẽ, dù cho có sự rò rỉ không khí nén ở hệ thống ống dẫn, do đó không tồn tại mối đe dọa bị nhiễm bẩn.
- Chi phí nhỏ để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp, nhà máy đã có sẵn đường dẫn khí nén.
- Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo, nên tính nguy hiểm của quá trình sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén thấp.
a) Phân loại Piston xylanh
Thông tin chi tiết về Piston [2]
a) b)
Hình 2.19 Các loại xy lanh thông dụng. a) Xylanh tác động đơn.
b) Xylanh tác động kép.
-Xylanh tác động đơn (xylanh tác động một chiều) (Hình 2.19a). Áp lực khí nén chỉ tác dụng vào một phía của xylanh, phía còn lại là do ngoại lực hay do lò xo tác dụng.
-Xylanh tác dụng kép (xylanh tác dụng hai chiều) (Hình 2.19b). Áp suất khí nén được dẫn vào hai phía của xylanh do yêu cầu điều khiển mà xylanh sẽ đi vào hay đi ra tùy thuộc vào áp lực.
b) Lựa chọn piston
xylanh dùng trong hệ thống
Do đặc điểm của xy lanh tác động nhanh, hành trình không lớn, cố định nên nhóm tác giả chọn xy lanh tác dụng hai chiều sử dụng trong hệ thống. Xylanh tác động hai chiều giúp hệ thống được điều khiển một cách hoàn toàn tự động và chính xác.
Cấu tạo của xylanh tác động kép (Hình 2.20).
Hình 2.20 Cấu tạo của piston tác dụng kép.
1. Piston 2. Đệm kín piston 3. Trục piston 4. Dẫn hướng 5. Đệm kín trục 6. Vòng chắn bụi 7. Nắp xylanh 8,13. Cửa lưu chất 9. Thân xylanh 10. Buồng trục 11. Buồng piston 12. Đế xylanh
Nguyên lý hoạt động:
Khi có tín hiệu tác động, khí được cấp vào cửa 8 của xylanh, khi đó piston đi vào trong. Khi có tín hiệu tác động trở lại, khí được cấp vào cửa 13 điều khiển piston đi ra theo chiều ngược lại.
Nhóm tác giả đã lựa chọn piston đẩy sản phẩm. Đó là xylanh piston tác dụng kép CDM2BZ25-125A (Hình 2.21).
Hình 2.21 Hình ảnh xy lanh CDM2BZ25-125A.
Với các thông số kỹ thuật: - Loại: Khí nén
- Hoạt động: Tác dụng kép. - Môi trường hoạt động: Khí nén. - Áp suất vận hành lớn nhất: 1.0 MPa - Áp suất vận hành nhỏ nhất: 0.05 MPa - Nhiệt độ của khí: -10°C đến 70°C - Vật liệu bôi trơn: Không yêu cầu - Tốc độ piston: 50 đến 750 mm/s - Giảm chấn: Bằng cao su.
- Động năng cho phép: 0.4J