Pneumatické válce dvojčinné

bezpístnicové řady S1

Bezpístnicové válce řady S1 najdou své uplatnění zejména tam, kde není místo pro standardní válec. Z válce se totiž nevysouvá pístní tyč. Díky svému maximálnímu zdvihu až 6 metrů je možné je nasadit i na takové aplikace, kde by použití konvenčního válce bylo vyloučené. Tato řada používá osvědčený princip dvou pásek.

Objednací kódy

Technické parametry

Rozměry

Příslušenství

Katalogový list v PDF

Technické informace

Technické parametry

Pracovní tlak	0,6 MPa
Minimální tlak	0,3 MPa
Maximální tlak	1,0 MPa
Pracovní teplota	-20^oC až +80^oC
Pracovní médium	upravený stlačený vzduch
Rychlost vozíku	min. 20 mm.s^-1 max. 3 m.s^-1

Průměr pístu	16	25	32	40	50
Síla při 0,6 MPa [N]	125	250	420	640	1050
Závitové přípoje	M5	G1/8"	G1/4"	G3/8"	G3/8"
Délka nastavitelného tlumení [mm]	16,5	25	32,5	41,5	52
Maximální zdvih [mm]	5000	6000	6000	6000	6000
Tolerance zdvihu [mm]	+2,5	+2,5	+3,2	+3,2	+3,2

Pro dlouhodobý a bezproblémový chod doporučujeme:
1) rychlost maximálně 1 m.s^-1
2) použít hydraulický tlumič energie, pokud se účinnost vnitřního tlumení přibližuje hraniční hodnotě
3) při vertikální montáži je účinnost vnitřního tlumení snížena o 40%
4) zajistit správné a trvalé mazání

K utěsnění vzduchu v komoře je použito elastomerové pásové těsnění vyztužené kevlarem, což zaručuje rozměrovou stabilitu i při vysokých rychlostech. Vnější ochranné pásové těsnění je termoplastické, rovněž vyztužené kevlarem.

Hmotnosti

Průměr pístu	16	25	32	40	50
Hmotnost základní části (standardní vozík) [kg]	0,31	0,75	1,31	2,60	4,79
Hmotnost základní části (střední vozík) [kg]	-	0,84	1,48	2,91	5,55
Hmotnost základní části (dlouhý vozík) [kg]	-	1,05	1,93	3,80	7,33
Hmotnost 100 mm zdvihu [kg]	0,104	0,210	0,325	0,555	0,955

Provedení / materiály

víka: ø16: zamak ø25-50: slitina Al
těleso: tažený duralový profil, eloxovaný
píst: slitina Al
kluzné vedení pístu: acetátová pryskyřice
těsnění: NBR
magnet: neodym

Dovolené statické zatížení a namáhání

Síla válce F	Statické zatížení			Statický moment
Síla válce F	P1	P2	P3	M1	M2	M3

Průměr pístu	F [N] při 0,6 MPa	P1 [N]	P2 [N]	P3 [N]	Standardní vozík [Nm]			Střední vozík [Nm]			Dlouhý vozík [Nm]
Průměr pístu	F [N] při 0,6 MPa	P1 [N]	P2 [N]	P3 [N]	M1	M2	M3	M1	M2	M3	M1	M2	M3
16	125	100	100	25	5	0,2	0,8	-	-	-	-	-	-
25	250	200	200	50	8	2	3	14	3	5	15	6	9
32	420	250	250	65	9	3	4	15	4	7	28	8	12
40	640	350	350	90	11	9	14	16	14	20	31	27	39
50	1050	500	500	125	19	13	19	29	20	30	52	36	53

Moment je součin zatížení a ramene, tj. vzdálenost mezi těžištěm zatížení a podélnou osou pístu. Upozorňujeme, že při dynamickém namáhání musí být zatížení sníženo kvůli účinkům spojeným s rychlostí. Výpočet dovoleného dynamického namáhání a ověření účinnosti vnitřního tlumení najdete níže.

Ověření účinnosti vnitřního tlumení

V systémech, kde se objevuje dynamická složka, jako jsou systémy s bezpístnicovými válci, je nutné mít pod kontrolou maření kinetické energie v celém průběhu brzdění až do úplného zastavení. První věcí, kterou je nutné udělat, je správný výběr tlumení. Existují v podstatě dva způsoby: interní tlumení a externí tlumení. V každém případě musíme zabránit tomu, aby vozík se zatížením narazil do víka plnou rychlostí.

Nejprve zkontrolujeme, zda interní tlumení válce je schopno snést zatížení a vozík včas bez rázu utlumit. V grafu „Účinnost vnitřního tlumení“ zjistěte, zda kombinace rychlosti vozíku a pohybující se hmoty leží pod nebo nad křivkami pro jednotlivé průměry válců. Pokud se v oblasti grafu pohybujeme pod čarou příslušného průměru, interní tlumení je schopno zatížení zvládnout a vozík bez rázu utlumit. Pokud jsme v grafu nad čarou, interní tlumení není schopné absorbovat kinetickou energii a v tomto případě je nutné provést jedno, nebo více následujících opatření:
a) snížit zatížení se zachováním rychlosti
b) snížit rychlost při zachování zatížení
c) zvolit větší průměr pístu
d) použít hydraulické tlumiče rázů jako externí tlumení hydraulické tlumiče rázů

Pozor: pokud je válec umístěn svisle, snižuje se účinnost tlumení o 40%.

Dovolené dynamické zatížení

Postup při určení dovolených hodnot při dynamickém namáhání:

podle rychlosti určíme koeficient KRV
dovolené hodnoty statického namáhání vynásobíme koeficientem KRV a takto vypočtená hodnota je maximální dovolenou hodnotou pro dynamické namáhání

Příklad - ověření vhodnosti válce řady S1 se zátěží přímo na vozíku

Jak již bylo uvedeno výše, je nutné pro správnou a dlouhodobou funkci válce bez nadměrného opotřebení a poruch dosáhnout postupného zpomalování pohybující se hmoty. Uvažujme případ válce řady S1 se zátěží 50 N umístěnou na standardním vozíku, při maximální rychlosti posuvu 1 m/s. Ověříme účinnost vnitřního tlumení a vypočítáme hodnotu dynamického zatížení a krouticího momentu.

P = 50 N
V = 1 m.s^-1
b1 = 110 mm

Ověření účinnosti vnitřního tlumení
Z grafu pro ověření účinnosti vnitřního tlumení vyplývá, že pro pohybující se hodnotu 5 kg (50 N) a rychlost 1 m.s^-1 je bod pod křivkou pro průměr 50 mm. To znamená, že vnitřní tlumení bude schopné absorbovat energii a vozík s hmotou bezpečně zastavit.

Výpočet dynamického namáhání
Z grafu pro dovolené dynamické zatížení určíme hodnotu koeficientu KRV. Pro rychlost 1 m.s^-1 a řadu S1 je hodnota KRV = 0,26.
Hodnota dovoleného dynamického namáhání CD je součin koeficientu KRV a dovoleného statického zatížení CM (zde hodnota P1).
CD = CM · KRV = 500 · 0,26 = 130 N
Protože zatížení P (50 N) je menší než vypočtená hodnota CD (130 N), zvolený válec je pro použití vhodný.

Výpočet dynamického momentu
Různé aplikace mohou působit na vozík válce různými momenty M1 - M2 - M3, které přímo ovlivňují životnost válce. Výběrem válce, který snese tyto momenty, se můžeme vyhnout zkrácení životnosti válce. Zatížení musí být pokud možno aplikováno tak, aby působilo středovým bodem B.

Abychom mohli vypočítat momenty M1, M2 nebo M3, které působí na vozík, musíme vypočítat sílu generovanou břemenem při zrychlení a zpomalení. Určíme tedy zpomalení „a“ při rychlosti V a délce tlumení L.

Ø	L [mm]
16	16,5
25	25
32	32,5
40	41,5
50	52

a = v²/(2 * L * 10^-3) = 1²/(2 * 52 * 10^-3) = 9,6 m.s^-2

Dynamická síla F pak bude

F = (P * a)/9,81 = (50 * 9,6)/9,81 = 49 N

Moment je pak dán vztahem

MD1 = F * b1 = 49 * 110 = 5390 Nmm = 5,4 Nm

Protože dovolená hodnota momentu M1 (19 Nm) je větší než vypočtená hodnota MD1 (5,4 Nm), je zvolený válec pro použití vhodný.
Pokud by ale například byla rychlost V = 2 m.s^-1, Válec by nevyhověl z hlediska účinnosti vnitřního tlumení, ani z hlediska namáhání momentem.

Viz též další příklady uvedené u bezpístnicových válců řady S5 a řady VL1.