Pneumatické válce dvojčinné

bezpístnicové s kluzným vedením řady S5

Bezpístnicové válce řady S5 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. Řada S5 obsahuje technopolymerové kluzné vedení na ocelových vodicích tyčích. K vozíku je možné jako příslušenství doplnit brzdu.

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. 1,5 m.s^-1

Průměr pístu	32	40	50
Síla při 0,6 MPa [N]	420	640	1050
Závitové přípoje	G1/4"	G3/8"	G3/8"
Délka nastavitelného tlumení [mm]	32,5	41,5	52
Maximální zdvih [mm]	6000	6000	6000
Tolerance zdvihu [mm]	+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	32	40	50
Hmotnost základní části (standardní vozík) [kg]	2,78	-	-
Hmotnost základní části (střední vozík) [kg]	3,27	6,09	10,03
Hmotnost základní části (dlouhý vozík) [kg]	4,65	8,6	14,04
Hmotnost 100 mm zdvihu [kg]	0,495	0,920	1,280

Provedení / materiály

víka: slitina Al
těleso: tažený duralový profil, eloxovaný
píst: slitina Al
vedení: technopolymer, ocelové vodicí tyče
kluzné vedení pístu: acetátová pryskyřice
těsnění: NBR

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
32	420	400	400	400	20	9	27	30	12	40	55	18	75
40	640	600	600	600	-	-	-	60	30	80	110	45	150
50	1050	800	800	800	-	-	-	85	50	110	150	75	210

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 S5 se zátěží mimo vozík

Uvažujme případ, kdy budeme pohybovat zátěží 50N, která je od osy válce ve vzdálenosti B2 a leží pod horizontálně umístěným válcem ve vzdálenosti B3. Protože jde o mimoosové namáhání, budeme uvažovat válec řady S5 s kluzným vedením a ověříme, zda bude vyhovovat válec o průměru 40 mm se středním vozíkem.

P3 = 50 N
V = 1 m.s^-1
b2 = 150 mm

b3 = 220 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 40 mm (už se ale velmi hraniční hodnotě přibližujeme). To znamená, že vnitřní tlumení bude schopné absorbovat energii a vozík s hmotou bezpečně zastavit, ale doporoučujeme použít externí hydraulický tlumič energie.

Výpočet dynamického namáhání
Z grafu pro dovolené dynamické zatížení určíme hodnotu koeficientu KRV. Pro rychlost 1 m.s^-1 a řadu S5 je hodnota KRV = 0,11. Hodnota dovoleného dynamického namáhání CD je součin koeficientu KRV a dovoleného statického zatížení CM (zde hodnota P3).
CD = CM · KRV = 600 · 0,11 = 66 N
Protože zatížení P (50 N) je menší než vypočtená hodnota CD (66 N), zvolený válec je pro použití vhodný.

Výpočet dynamického momentu
Abychom mohli vypočítat momenty M1, M2 a 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 a dynamickou sílu F.

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 * 41,5 * 10^-3) = 12 m.s^-2

Dynamická síla F pak bude

F = (P * a)/9,81 = (50 * 12)/9,81 = 61 N

Momenty jsou pak dány vztahy:

MD1 = F * b2 = 61 * 150 = 9150 Nmm = 9,2 Nm

MD2 = P * b2 = 50 * 150 = 7500 Nmm = 7,5 Nm

MD3 = F * b3 = 61 * 200 = 12200 Nmm = 12,2 Nm

Protože dovolená hodnota momentu M1 (60 Nm) je větší než vypočtená hodnota MD1 (9,2 Nm), dovolená hodnota momentu M2 (30 Nm) je větší než vypočtená hodnota MD2 (7,5 Nm) a dovolená hodnota momentu M3 (80 Nm) je větší než vypočtená hodnota MD3 (12,2 Nm) , je zvolený válec pro použití vhodný.

Viz též další příklady uvedené u bezpístnicových válců řady S1 a řady VL1.