Xi lanh khí nén

1.Xi lanh khí nén là gì?

Xi lanh khí nén được gọi với tên tiến Anh là Pneumatic Cylinder một thiết bị cơ khí có chức năng biến đổi năng lượng khí nén thành chuyển động thẳng biến đổi đều. Xi lanh tác dụng kép sử dụng khí nén để di chuyển piston ra vào, trong khi xi lanh tác dụng đơn sử dụng khí nén để chuyển động theo một chiều và lò xo hồi vị cho pít tông kia.

Ngoài tên gọi là xi lanh nén khí ra chúng còn được với cấc tên thông thường như ben khí và xi lanh hơi, chúng được áp dụng vào các ngành công nghiệp yêu cầu chuyển động thẳng đều vì chúng dễ sử dụng và là một giải pháp tiết kiệm chi phí hiệu quả.

>>>Tham khảo dòng van khí nén: Van điều khiển khí nén

2.Tìm hiểu về các cấu tạo nên xi lanh khí nén

Quan sát hình ảnh dưới đây để có thể hiểu rõ chân thật hơn về cấu tạo của xi lanh khí nén:

Qua hình ảnh trên ta có thể thấy cấu tạo của xi lanh bao gồm các bộ phận chính: Chúng là cổng cuối nắp (A), thanh giằng (B), cổng cuối thanh (C), piston (D), thùng (E) và cần piston (F).

Một xi lanh tác động đơn sẽ chỉ có cổng ở đầu nắp (A) hoặc cổng ở đầu thanh (C) và sử dụng lò xo cơ học cho chuyển động thứ cấp. Nòng xi lanh khí nén (E) được bịt kín hai đầu bằng nắp đầu và nắp cuối. Không khí nén (hoặc lò xo) di chuyển piston (D) và sau đó là piston (F). Chiều dài hành trình của xi lanh khí nén là khoảng cách mà thanh piston có thể kéo dài.

>>>Sản phẩm van điều khiển bằng khí nén: Van bướm điều khiển khí nén

3.Phân tích nguyên lí hoạt động của xi lanh khí nén

Dựa trên những kiến thức mà chúng tôi biết được thì xi lanh nén khí hiện nay đang được chia làm 2 dạng nguyên lí hoạt động đó là dạng tác động đơn và tác động kép, hãy cùng tôi phân tích từng loại nhé

a.Tác động đơn

Xi lanh khí nén tác dụng đơn chỉ sử dụng khí nén để dẫn động piston theo một hướng. Một lò xo cơ học chuyển động theo chiều ngược lại của piston. Hình 4 cho thấy hai khả năng thiết kế.

Lò xo giãn ra (Hình 4 A) hoặc rút lại (Hình 4 B) piston. Xi lanh tác động đơn thường được sử dụng cho các ứng dụng an toàn khi yêu cầu piston phải ở một vị trí nhất định khi mất khí nén. Do đó, xi lanh khí nén tác dụng đơn có vị trí “chân đế”.

Do lò xo cơ học, xi lanh khí nén tác động đơn không cung cấp một lực đầu ra nhất quán trong suốt chiều dài hành trình pít tông do lực lò xo ngược chiều. Hơn nữa, hành trình của xi lanh tác động đơn bị hạn chế do không gian của lò xo nén. Do đó, chiều dài cấu tạo của xi lanh tác dụng đơn dài hơn chiều dài hành trình thực tế.

b.Tác động kép

Xi lanh khí nén tác động kép là loại phổ biến nhất vì chúng cho phép người sử dụng kiểm soát hoàn toàn chuyển động của piston. Hình 3 cho thấy piston và cần piston chuyển động như thế nào khi khí nén đi vào cổng đầu nắp và cổng cuối thanh truyền. Vị trí tiêu cực là khi thanh piston được rút lại và vị trí tích cực là khi thanh piston được kéo dài.

Khi không khí nén đi vào cổng cuối nắp, nó sẽ đẩy piston về phía trước (tích cực), kéo dài cần piston (thể hiện trong Hình 3 A). Không khí bị đẩy ra khỏi cổng cuối thanh. Để rút thanh piston, không khí nén đi vào cổng đầu thanh, đẩy không khí ra khỏi cổng cuối nắp và buộc piston phải rút lại về vị trí âm (thể hiện trong Hình 3 B).

Xi lanh khí nén tác động kép cho phép người dùng kiểm soát hoàn toàn, chiều dài hành trình piston dài hơn và lực đầu ra không đổi trong toàn bộ hành trình. Chúng cũng có thể hoạt động với tốc độ đạp xe cao hơn.

Tuy nhiên, không nên sử dụng xi lanh tác động kép nếu ứng dụng yêu cầu vị trí cơ sở trong các tình huống không an toàn khi có sự thất thoát khí nén. Vì chúng sử dụng khí nén cho cả hai hướng nên chúng cũng sử dụng nhiều năng lượng hơn.

>>>Tin tức tham khảo: Áp suất là gì?

4.Ứng dụng của xi lanh khí nén với đời sống

Xi lanh khí nói riêng và hệ thống khí nén nói chung ngày càng được ứng dụng rộng rãi chủ yếu được dùng rất nhiều trong các ngành công nghiệp chế biến, lắp ráp, chế tạo máy.

Do đặc tính của khí nén là sạch, xanh cũng như thân thiện với con người mà thiết bị này lắp dùng trong nhà máy sản xuất xi măng, lắp ráp linh kiện điện tử, lắp ráp và sửa chữa ô tô, chế biến thực phẩm, sản xuất nước giải khát, công nghiệp dược phẩm và thiết bị y tế, dây chuyền đóng gói và in ấn tự động, chế tạo robot…