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如何選擇合適的可互換的SMC氣缸

2025年03月09日 10:41:58      來源:上海達斯奇自動化設(shè)備有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:9

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當您的操作需要氣動執(zhí)行器時,您會發(fā)現(xiàn)各種制造商提供的各種產(chǎn)品。但由于沒有兩個應(yīng)用是相同的,因此在選擇和訂購執(zhí)行器之前,您必須權(quán)衡幾個因素。本文將討論SMC可用的不同氣缸類型,重點是可互換執(zhí)行器以及確保您可以輕松更換現(xiàn)有氣缸的相應(yīng)標準。

如何選擇合適的可互換的SMC氣缸
SMC氣缸

比較不同類型的氣缸
在開始選擇過程時,您應(yīng)該對氣缸所需的特性有一個很好的了解?;究紤]應(yīng)包括尺寸和安裝選項以及任何必要的特定功能。以下是四種常見氣缸樣式的簡要概述:

? SMC緊湊型氣缸。顧名思義,緊湊型氣缸適用于空間有限的安裝以及作用在活塞桿上的負載小或側(cè)向力非常小的安裝。輕巧且可維修的緊湊型氣缸具有一些可用的最小孔徑,從 1/4 到 5 英寸,沖程通常小于 4 英寸。緊湊型氣缸有兩種常見的樣式,包括帶有圓形或方形端蓋的拉桿結(jié)構(gòu),以及帶有方形主體的擠壓型材。這些氣缸通常通過通孔或螺紋孔或通過后樞軸安裝。

可選功能包括可供選擇的外螺紋或內(nèi)螺紋桿、單作用版本、用于傳感器的磁性活塞、用于降低噪音的緩沖器、雙桿、用于保持特定方向的非旋轉(zhuǎn)類型以及用于惡劣環(huán)境條件的密封件。

?SMC 圓形氣缸。價格低廉的圓柱形圓柱體設(shè)計為寬度小,適用于安裝空間有限或中小型負載要求的應(yīng)用。它們通常用于移動、保持、提升和推動型用例,或作用在活塞桿上的側(cè)向力最小的應(yīng)用??梢酝ㄟ^集成的前鼻螺紋或 3 英寸后樞軸實現(xiàn)安裝,行程范圍可以小于 10 英寸。超過 50 英寸。它們具有與緊湊型氣缸類似的可選功能以及可選的空氣緩沖功能,以限度地減少對內(nèi)部組件的沖擊力。許多圓形氣缸在設(shè)計上是卷曲的,因此無法修復(fù)。

? SMC拉桿油缸。當您需要更耐用的氣缸時,拉桿氣缸可以滿足要求,這要歸功于其大型集成活塞桿襯套。拉桿結(jié)構(gòu)可容納 12 英寸的大孔。 或更大——提供數(shù)千磅的力量。行程通常可以小于 8 英寸。超過 100 英寸。

可維修的拉桿油缸提供多種安裝方式,專為中等至重載和中等側(cè)向力作用于拉桿的應(yīng)用而設(shè)計。(如果應(yīng)用中存在高側(cè)向力,我們建議使用外部導(dǎo)向裝置。)堅固的結(jié)構(gòu)使其適用于惡劣的環(huán)境,可選的密封件和刮刀可提供額外的防污染保護。

? SMC型材氣缸。這些氣缸提供許多與拉桿氣缸相同的特性和規(guī)格,但 它們的鋁型材將孔徑限制在大約 5 英寸。型材圓柱結(jié)構(gòu)提供了一些優(yōu)勢,包括用于容納傳感器而不從主體突出的集成槽、光滑的形狀和外觀以及較低的成本。

互換性標準
有時,機器制造商可能更愿意用更容易獲得的單元或具有更理想特性的單元來替換執(zhí)行器。為了幫助簡化過渡,國際標準化組織 (ISO) 和美國國家流體動力協(xié)會 (NFPA) 制定了氣缸互換性標準。這些標準保證了更換氣缸將在尺寸上與其他合規(guī)品牌兼容,并且機器制造商在修改機器時不受任何供應(yīng)商產(chǎn)品的約束。

這意味著客戶可以獲得與原始設(shè)備具有相同形式、適合性和功能的替代品,并且他們可以更快地升級設(shè)備。這些標準通常規(guī)定:

  • 活塞桿式氣缸
  • 標準孔徑和活塞桿直徑
  • 標準氣缸行程
  • 活塞桿端螺紋尺寸
  • 與客戶接口相關(guān)的所有氣缸尺寸,例如長度、端口螺紋和安裝尺寸
  • 附件尺寸,在某些情況下

并非所有的執(zhí)行器都是一樣的。例如,不同的制造商可能在氣缸結(jié)構(gòu)中使用不同的材料,或者他們可能為其產(chǎn)品提供不同范圍的標準功能或選項。不同的制造商也會有不同的價格點。

您可能還會遇到事實上的行業(yè)標準,這些標準通常圍繞獲得良好并被其他制造商復(fù)制的產(chǎn)品制定。SMC-Air 的 Original Pancake 氣缸就是這樣一個例子。

此外,該公司的多樣化產(chǎn)品陣容包括許多可互換的氣缸。示例包括具有多個版本和 17 種安裝樣式的堅固、高性能 NFPA 系列,以及  具有 OEM 定價的 OEM-NFPA FCQN 系列可維修氣缸。還有一個 ISO 6431 氣缸 – FAQ2R – 帶有硬質(zhì)陽極氧化鋁體。如果空間是一個問題,Pancake II 和不銹鋼 F 系列也可以互換。

解決應(yīng)用挑戰(zhàn)的策略
以下是您在選擇氣動執(zhí)行器時可能需要面對的一些常見問題以及有助于應(yīng)對挑戰(zhàn)的注意事項:

當您需要終端位置緩沖時:當氣缸在其行程中加速時,它會產(chǎn)生能量,如果在到達終端位置之前不消散,可能會損壞其內(nèi)部組件。有兩個功能可以幫助您的氣缸在其末端位置緩沖:彈性體緩沖器和氣墊。

對于沖程較短和速度較慢的低能耗應(yīng)用,彈性體緩沖器集成到活塞密封件上,或者可以以套筒形式單獨定位在活塞旁邊。

氣墊為需要更高能量以支持高速或更大質(zhì)量的應(yīng)用提供保護。它們 在緩沖密封墊和活塞之間截留空氣,迫使空氣通過一個小的排氣蓋,產(chǎn)生一個背壓,在活塞到達端蓋之前減慢活塞的速度。氣墊可能帶有固定孔的空氣通路,但大多數(shù)都可以使用螺絲刀手動調(diào)節(jié)。第三種選擇——SMC的自調(diào)節(jié)氣墊——放棄了路徑,將空氣通過緩沖矛中的錐形槽輸送,即使在應(yīng)用條件發(fā)生變化時也能產(chǎn)生緩沖。

當您需要的力輸出時:沖程延伸會產(chǎn)生更大的有效活塞表面積,從而產(chǎn)生更高的有效輸出力,如下式所示:

輸出力(F)=工作壓力(P)×活塞表面積(A)

為了增加氣缸的輸出力,方程中的每個變量都可以改變。然而,這些變化帶來了權(quán)衡:

  • 增加操作壓力。雖然顯然是,但此策略可能會導(dǎo)致您達到壓縮機強度和壓力等級限制。而使用更強大的壓縮機將需要更多的能量。
  • 增加活塞表面積。當您有靜態(tài)工作壓力時,請考慮這種方法。然而,增加活塞表面積可能需要更重、更堅固的設(shè)計以及額外的拉桿來支撐更大的負載。增加的孔徑也會增加成本并需要更多的安裝空間。
  • 通過添加更多活塞作用在活塞桿上來增加活塞表面積。例如,您可以通過在一根桿上安裝三個活塞,使您的力輸出增加三倍。然而,這種策略會增加圓柱體的長度。

當您需要保持特定方向時:某些情況不允許在連續(xù)擊打之間改變桿方向。如果您需要保持特定的方向,您可以在執(zhí)行器時選擇。

如果您的執(zhí)行器孔徑較小,則添加雙桿或雙桿是一個簡單的選擇。由于空間有限,您可能需要放棄刮水器等輔助功能。非圓形的桿也可以防止不必要的旋轉(zhuǎn)。選擇包括整個活塞桿帶有平面的圓形桿、用于單作用氣缸的六角形桿或用于雙作用氣缸的方形桿。非圓形桿可能難以密封,因此您可能會泄漏。第三種選擇——內(nèi)部導(dǎo)向銷——很有吸引力,因為它們不會增加氣缸的占地面積。請注意,銷釘不能承受載荷,因此桿只能承受有限的扭矩。

當您需要承受惡劣環(huán)境或確保食品安全時:任何時候執(zhí)行器時,都必須考慮其操作環(huán)境。我們建議您根據(jù)其方向和操作環(huán)境選擇的氣缸。考慮氣缸是否會遇到可能接觸桿和桿密封的腐蝕性材料或刺激性化學(xué)試劑,并選擇不銹鋼等堅固的材料來抵抗這些元素。密封件和雨刷有助于防止暴露。

在整個食品和飲料行業(yè)的機器設(shè)計和組件選擇的各個方面都應(yīng)遵守食品安全和衛(wèi)生設(shè)計。在食品區(qū),圓柱體可能是細菌和碎屑堆積的溫床。在為食品和飲料環(huán)境氣瓶時,請遵循以下做法:

  • 尋找自排水執(zhí)行器。
  • 避免角落或死角。
  • 避免使用帶有螺紋和縫隙的緊固件和連接器。
  • 耐腐蝕材料。
  • 尋找 FDA NSF-H1 批準的潤滑劑。
  • 確保氣缸密封良好。

在材料方面,操作環(huán)境以及氣缸類型和尺寸將影響您的選擇。例如,緊湊型或圓形圓柱體通常提供由 Delrin 或其他聚合物制成的單元。這些材料重量輕、成本效益高,并且通常對化學(xué)品具有彈性。不銹鋼是一種更堅固的選擇,它非常適合酸性應(yīng)用,例如電池生產(chǎn)。303 和 304 型不銹鋼在許多應(yīng)用中很受歡迎,而 316 級不銹鋼則適用于最嚴苛的應(yīng)用。

SMC 的 MDBB 系列氣缸由 304 不銹鋼制成,具有 303 不銹鋼氣缸桿和高強度鋁活塞,非常適合食品和飲料或包裝設(shè)備中的輕型應(yīng)用。對于空間受限的食品設(shè)備,SMC緊湊型圓筒有耐沖洗的 Delrin 和不銹鋼版本。

不要單獨行動
為您的應(yīng)用選擇合適的氣缸并不意味著您必須單獨行動??赏ㄟ^在線選擇工具獲得幫助。例如,SMC 的在線配置和 CAD 工具允許用戶從頭開始選擇要配置的產(chǎn)品,逐個選項,或解構(gòu)他們可能已經(jīng)擁有的 SMC-AIR 部件。當競爭對手的產(chǎn)品不易獲得時,該網(wǎng)站還提供了一個交換工具。只需選擇一個競爭對手并輸入他們的零件號。您會發(fā)現(xiàn)SMC等價物,而無需仔細研究目錄和比較尺寸。

最后,許多制造商提供尺寸測量軟件工具來幫助節(jié)省時間并避免錯誤。工具的范圍從快速簡單的基本氣動選型到更復(fù)雜的模擬。

使SMC氣缸選擇更簡單

SMC氣缸具有豐富的功能和選項可供選擇,選擇正確的單元或選擇正確的替換單元可能很困難。正確理解不同類型的氣缸、互換性標準以及解決某些目標時要考慮的因素,氣缸的挑戰(zhàn)性會大大降低。SMC有多種標準氣缸可供選擇,并且還可以提供支持并擅長為難以滿足的要求創(chuàng)建定制“”??。

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