cilindros pneumáticos de cilindros de ar: aplicações, critérios de seleção e orientações práticas

Furo, curso e força: os números a serem corrigidos primeiro

Um cilindro pneumático transforma a pressão em força linear. A força de extensão teórica é a pressão manométrica multiplicada pela área do pistão. A força de retração é menor porque a haste ocupa parte da face do pistão: um furo de 63 mm a 0,6 MPa produz aproximadamente 1.870 N de extensão, mas cerca de 1.680 N de retração com uma haste de 20 mm. Essa diferença é insignificante em uma pinça simples e significativa em uma prensa onde ambas as direções realizam trabalho real.

A força real é inferior à teoria. O atrito da vedação da haste e do pistão, além da mola de retorno em projetos de ação simples, normalmente consome de 10 a 15%. O furo deve, portanto, ser selecionado em relação à pressão mais baixa que a planta realmente fornece à máquina, e não à pressão indicada na placa de identificação do compressor.

O AVC é frequentemente tratado como uma medida e não como uma decisão de engenharia. Dois hábitos evitam a maioria dos problemas: deixar curso suficiente para que o pistão nunca atinja o fundo da tampa da extremidade e manter alguns milímetros de deslocamento do amortecimento em cada extremidade para que a almofada ajustável desacelere a carga em vez de a tampa da extremidade absorver o impacto.

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Qual tipo de cilindro se adapta à máquina

Três famílias cobrem a maioria das aplicações industriais. A escolha normalmente é determinada pelo espaço de montagem, requisitos de orientação e como o cilindro interage com o resto da máquina.

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Quanto custa um cilindro de ar para funcionar

Força é um cálculo único. O consumo de ar é um custo operacional que se repete a cada ciclo. O volume de ar livre por curso é a área do pistão multiplicada pelo curso e pela relação de pressão absoluta; no medidor de 0,6 MPa (7 bar absoluto), um curso de extensão de 100 mm consome o seguinte:

Um único cilindro com diâmetro de 63 mm e curso de 100 mm, girando 20 vezes por minuto, extrai cerca de 2,6 m3 de ar livre por hora apenas no curso de extensão e cerca de 5,2 m3/h quando o curso de retorno também funciona com pressão total. Multiplique isso por cada cilindro da linha e a questão do dimensionamento do compressor será respondida sozinha. O Departamento de Energia dos EUA estimou que só as fugas podem desperdiçar cerca de 20% da produção de um compressor, por isso um circuito com vedações gastas ou acessórios soltos carrega-o duas vezes: uma vez no ar desperdiçado, uma vez em tempos de ciclo instáveis.

Onde os cilindros de ar realmente falham

As falhas raramente são aleatórias. Eles seguem a geometria do cilindro, e o diagrama abaixo mostra onde cada um começa.

• O ar escapando pela tampa frontal geralmente significa uma vedação da haste desgastada, geralmente causada por uma haste riscada ou corroída, e não pela própria vedação.
• Rastejar ou deslizar sob carga aponta para o desvio interno, passando pela vedação do pistão, ou para uma válvula direcional que não veda mais.
• A pontuação e a corrosão da haste ocorrem após o transporte de água e poeira abrasiva, o que é um problema de filtração antes de ser um problema no cilindro.
• A carga lateral desgasta a bucha frontal e ovaliza o furo; uma unidade guiada ou um cilindro de curso mais longo com orientação externa é a solução.
• Os parafusos de amortecimento deixados totalmente fechados transformam cada golpe em um impacto, e o ruído é o som das tampas sendo marteladas.

Nosso guia de uso e manutenção do cilindro percorre a sequência de inspeção com mais detalhes, desde verificações de pressão até intervalos de substituição de vedações.

Vedações, Filtragem e Ambientes Adversos

Uma lista de verificação de fornecimento para compradores OEM e MRO

1. Faixa de pressão de trabalho na máquina, não no compressor.
2. Diâmetro e curso, com a margem de amortecimento indicada separadamente.
3. Dimensões padrão e de suporte de montagem, especialmente se uma substituição precisar caber nos furos existentes.
4. Tipo de amortecimento e se é necessário ajuste em ambas as extremidades.
5. Material de vedação compatível com temperatura, meio e taxa de ciclo.
6. Pistão magnético e tipo de interruptor se for necessário feedback de posição.
7. Kits de vedação sobressalentes, disponibilidade de hastes e prazo de entrega para pedidos repetidos.

Um fornecedor que consegue responder a essas perguntas a partir de uma folha de dados, e não de memória, geralmente é aquele que ainda responde às perguntas após o terceiro novo pedido. A SENYA fabrica cilindros e válvulas pneumáticas em Ningbo desde 1994 e exporta para mais de 30 países. Se a sua aplicação estiver fora da faixa padrão - cursos longos, altas taxas de ciclo, atmosferas corrosivas - fale com nossos engenheiros antes que o desenho seja congelado.

Perguntas frequentes sobre cilindros de ar