smc氣缸的選型步驟應(yīng)根據(jù)工作要求和條件選型
⒈smc氣缸是鑄造而成的，氣缸出廠后都要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理，使氣缸在住鑄造過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力*消除。如果時(shí)效時(shí)間短，那么加工好的氣缸在以后的運(yùn)行中還會(huì)變形。
⒉smc氣缸在運(yùn)行時(shí)受力的情況很復(fù)雜，除了受氣缸內(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(shí)對(duì)靜止部分的反作用力，以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對(duì)氣缸的作用力，在這些力的相互作用下，氣缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏。
⒊smc氣缸的負(fù)荷增減過(guò)快，特別是快速的啟動(dòng)、停機(jī)和工況變化時(shí)溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機(jī)檢修時(shí)打開(kāi)保溫層過(guò)早等，在氣缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。
⒋smc氣缸在機(jī)械加工的過(guò)程中或經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力，但沒(méi)有對(duì)氣缸進(jìn)行回火處理加以消除，致使氣缸存在較大的殘余應(yīng)力，在運(yùn)行中產(chǎn)生的變形。
⒌在安裝或檢修的過(guò)程中，由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因，使內(nèi)缸、氣缸隔板、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)生巨大的膨脹力使氣缸變形。
⒍使用的smc氣缸密封劑質(zhì)量不好、雜質(zhì)過(guò)多或是型號(hào)不對(duì);氣缸密封劑內(nèi)若有堅(jiān)硬的雜質(zhì)顆粒就會(huì)使密封面難以緊密的結(jié)合。
⒎smc氣缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。氣缸結(jié)合面的嚴(yán)密性主要靠螺栓的緊力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)組的起?；蚴窃鰷p負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會(huì)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(huì)逐漸減小。如果氣缸的螺栓材質(zhì)不好，螺栓在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行當(dāng)中，在熱應(yīng)力和氣缸膨脹力的作用下被拉長(zhǎng)，發(fā)生塑性變形或斷裂，緊力就會(huì)不足，使氣缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。
⒏smc氣缸螺栓緊固的順序不正確。一般的氣缸螺栓在緊固時(shí)是從中間向兩邊同時(shí)緊固，也就是從垂弧zui大處或是受力變形zui大的地方緊固，這樣就會(huì)把變形zui大的處的間隙向氣缸前后的自由端轉(zhuǎn)移，zui后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊，間隙就會(huì)集中于中部，氣缸結(jié)合面形成弓型間隙，引起蒸汽泄漏。
1)smc氣缸的輸出力 smc氣缸理論輸出力的設(shè)計(jì)計(jì)算與液壓缸類似,可參見(jiàn)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì) 算.如雙作用單活塞桿smc氣缸推力計(jì)算如下: 理論推力(活塞桿伸出) ft1=a1p (13-1) 理論拉力(活塞桿縮回) ft2=a2p 式中 (13-2) ft1,ft2——smc氣缸理論輸出力(n) ; a1,a2——無(wú)桿腔,有桿腔活塞面積(m2) ; p — smc氣缸工作壓力(pa) . 實(shí)際中, 由于活塞等運(yùn)動(dòng)部件的慣性力以及密封等部分的摩擦力, 活塞桿的實(shí)際輸出力 小于理論推力,稱這個(gè)推力為smc氣缸的實(shí)際輸出力.
smc氣缸的效率 η 是smc氣缸的實(shí)際推力和理論推力的比值,即 f η= ft (13-3) 所以 f = η ( a1 p ) (13-4) smc氣缸的效率取決于密封的種類,smc氣缸內(nèi)表面和活塞桿加工的狀態(tài)及潤(rùn)滑狀態(tài).此外,氣 缸的運(yùn)動(dòng)速度,排氣腔壓力,外載荷狀況及管道狀態(tài)等都會(huì)對(duì)效率產(chǎn)生一定的影響.
2) 負(fù)載率β 從對(duì)smc氣缸運(yùn)行特性的研究可知, 要確定smc氣缸的實(shí)際輸出力是困難的. 于是在研究smc氣缸性能和確定smc氣缸的出力時(shí),常用到負(fù)載率的概念.smc氣缸的負(fù)載率β定義為 β= smc氣缸的實(shí)際負(fù)載 smc氣缸的理論輸出力 ft (l3-5) smc氣缸的實(shí)際負(fù)載是由實(shí)際工況所決定的,若確定了smc氣缸負(fù)載率 θ,則由定義就能確定氣 缸的理論輸出力,從而可以計(jì)算smc氣缸的缸徑. 對(duì)于阻性負(fù)載,如smc氣缸用作氣動(dòng)夾具,負(fù)載不產(chǎn)生慣性力,一般選取負(fù)載率β為 0.8; 對(duì)于慣性負(fù)載,如smc氣缸用來(lái)推送工件,負(fù)載將產(chǎn)生慣性力,負(fù)載率β的取值如下 β<0.65 當(dāng)smc氣缸低速運(yùn)動(dòng),v <100 mm/s 時(shí); β<0.5 當(dāng)smc氣缸中速運(yùn)動(dòng),v=100～500 mm/s 時(shí); β<0.35 當(dāng)smc氣缸高速運(yùn)動(dòng),v >500 mm/s 時(shí).
3)smc氣缸耗氣量 smc氣缸的耗氣量是活塞每分鐘移動(dòng)的容積,稱這個(gè)容積為壓縮空氣耗氣 量,一般情況下,smc氣缸的耗氣量是指自由空氣耗氣量. 4)smc氣缸的特性 smc氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性.smc氣缸的靜態(tài)特性是指與缸的輸 出力及耗氣量密切相關(guān)的低工作壓力,工作壓力,摩擦阻力等參數(shù).smc氣缸的動(dòng)態(tài)特性 是指在smc氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中smc氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力,溫度,活塞速度,位移等參數(shù)隨時(shí)間的變化情 況.它能真實(shí)地反映smc氣缸的工作性能. 四,smc氣缸的選型及計(jì)算 1.smc氣缸的選型步驟 smc氣缸的選型應(yīng)根據(jù)工作要求和條件, 正確選擇smc氣缸的類型. 下面以單活塞桿雙作用缸為 例介紹smc氣缸的選型步驟. (1)smc氣缸缸徑.根據(jù)smc氣缸負(fù)載力的大小來(lái)確定smc氣缸的輸出力,由此計(jì)算出smc氣缸的缸徑. (2)smc氣缸的行程.smc氣缸的行程與使用的場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān),但一般不選用滿行程. (3)smc氣缸的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算 (4)smc氣缸的安裝形式.smc氣缸的安裝形式根據(jù)安裝位置和使用目的等因素決定.一般情況 下,采用固定式smc氣缸.在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)(如車床,磨床等) ,應(yīng)選用回轉(zhuǎn)smc氣缸. 在活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外,還需作圓弧擺動(dòng)時(shí),則選用軸銷式smc氣缸.有特殊要求時(shí),應(yīng)選用相 應(yīng)的特種smc氣缸. (5)smc氣缸的緩沖裝置.根據(jù)活塞的速度決定是否應(yīng)采用緩沖裝置. (6)磁性開(kāi)關(guān).當(dāng)氣動(dòng)系統(tǒng)采用電氣控制方式時(shí),可選用帶磁性開(kāi)關(guān)的smc氣缸. (7)其它要求.如smc氣缸工作在有灰塵等惡劣環(huán)境下,需在活塞桿伸出端安裝防塵罩. 要求無(wú)污染時(shí)需選用無(wú)給油或無(wú)油潤(rùn)滑smc氣缸. 2.smc氣缸直徑計(jì)算
smc氣缸的選型步驟應(yīng)根據(jù)工作要求和條件選型