หลักการทำงานของกระบอกลมนิวเมติกส์

กระบอกลมนิวเมติกส์เป็นอุปกรณ์นิวเมติกส์เชิงกลที่ใช้สำหรับสร้างการเคลื่อนที่และแรงเชิงเส้นพวกเขาทำงานบนหลักการของก๊าซอัดความดันเพื่อสร้างพลังและการเคลื่อนไหวกระบอกลมนิวเมติกสามารถพบได้ในงานอุตสาหกรรมหลายประเภทตั้งแต่เครื่องมือกลไปจนถึงระบบอัตโนมัติในโรงงาน

กระบอกลมนิวเมติกส์ประกอบด้วยสามส่วนหลัก: ก้าน ท่อหรือถัง และลูกสูบแกนเป็นส่วนที่ยื่นออกมาจากกระบอกสูบและให้แรงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายวัตถุหรือส่วนประกอบของเครื่องจักรท่อหรือกระบอกสูบมีลูกสูบซึ่งเชื่อมต่อกับแกนโดยใช้ซีลลูกสูบถูกผลักไปมาภายในกระบอกสูบโดยอากาศที่มีแรงดันหรือก๊าซอื่นๆ เช่น ไนโตรเจนไฮโดรเจน และโพรเพน แรงดันนี้สร้างขึ้นจากแหล่งภายนอก (เช่น คอมเพรสเซอร์ไฟฟ้า) หรือโดยการปล่อยก๊าซอัดจากอ่างเก็บน้ำภายใน (เช่น คาร์ทริดจ์คาร์บอนไดออกไซด์)

เมื่อก๊าซที่มีความดันเข้าสู่ปลายด้านหนึ่งของกระบอกสูบมันจะดันลูกสูบและบังคับให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า ขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ไปข้างหน้าลูกสูบจะบีบอัดอากาศภายในกระบอกสูบ ที่อยู่ด้านหลังและทำให้ลูกสูบขยายตัวออกด้านนอกจากนั้นอากาศที่ขยายตัวนี้จะไปดันกับพื้นผิวอื่น เช่น ลูกสูบอีกอันหรือก้านวาล์วทำให้อากาศเคลื่อนที่ไปในทางกลับกันปฏิกิริยาลูกโซ่นี้ช่วยให้ลูกสูบหลายตัวทำงานร่วมกันเพื่อสร้างแรงจำนวนมากโดยป้อนพลังงานในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย

ความเร็วที่กระบอกลมนิวเมติกส์ทำงานถูกกำหนดโดยส่วนประกอบที่สามารถบีบอัดและขยายตัวได้เร็วเพียงใดโดยทั่วไป ความเร็วที่เร็วกว่าต้องใช้แรงกดมากกว่าความเร็วที่ช้ากว่า นอกจากนี้อุณหภูมิในการทำงานยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานอีกด้วยอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้ก๊าซขยายตัวเร็วกว่าอุณหภูมิที่เย็นกว่า

ขนาดของกระบอกลมนิวเมติกส์ ก็ส่งผลต่อแรงส่งออกเช่นกันกระบอกสูบขนาดใหญ่สร้างแรงได้มากกว่ากระบอกสูบขนาดเล็กเนื่องจากมีก๊าซอัดมากกว่านอกจากขนาดแล้ว กระบอกสูบบางรุ่นอาจมีคุณสมบัติเพิ่มเติมที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ เช่นความยาวช่วงชักที่ปรับได้หรือกลไกลดแรงสั่นสะเทือนในตัวที่ช่วยลดระดับเสียง

กระบอกสูบนิวเมติกมีข้อดีหลายประการ เหนือระบบไฮดรอลิกแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปแล้วจะมีน้ำหนักเบากว่าและต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่าระบบไฮดรอลิกเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่ายกว่านอกจากนี้ยังสามารถทำงานได้เร็วขึ้น เนื่องจากพึ่งพาก๊าซอัดมากกว่าแรงดันของเหลวประการสุดท้าย เนื่องจากใช้ส่วนประกอบน้อยกว่าระบบไฮดรอลิกจึงมักมีต้นทุนโดยรวมน้อยกว่า รวมทั้งใช้พื้นที่น้อยกว่าในโรงงานอุตสาหกรรม

โดยสรุปแล้วกระบอกลมนิวแมติกส์เป็นอุปกรณ์นิวเมติกส์ที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพที่ใช้ในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรมหลายประเภทพวกเขาอาศัยก๊าซ ที่มีความดันเพื่อสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นและแรงการเคลื่อนไหวนี้ทำได้โดยการบีบอัด และขยายก๊าซภายในกระบอกสูบที่มีลูกสูบเชื่อมต่อผ่านซีลกับแกนกระบอกสูบนิวแมติกมีข้อดีหลายอย่างเหนือระบบไฮดรอลิกแบบดั้งเดิม เนื่องจากความเรียบง่าย การออกแบบน้ำหนักเบา ความเร็วในการทำงานที่รวดเร็วความต้องการการบำรุงรักษาต่ำและการประหยัดต้นทุนที่สมเหตุสมผลเมื่อเทียบกับระบบไฮดรอลิกส์