Làm sao để lựa chọn kích thước xy lanh khí nén theo ứng dụng thực tế?

Xy lanh khí nén là thành phần truyền động phổ biến trong các hệ thống sử dụng khí nén trong công nghiệp hiện nay, với nhiều chủng loại đa dạng và thiết kế khác nhau đáp ứng mọi yêu cầu ứng dụng thực tế. Tuy nhiên cũng chính bởi sự đa dạng này làm cho việc lựa chọn xy lanh phù hợp với ứng dụng trở nên phức tạp và khó lựa chọn.

Trong bài viết này chúng tôi xin chia sẻ một số thông tin hữu ích trong việc lựa chọn xy lanh khí nén cho từng ứng dụng cụ thể.

Để lựa chọn xy lanh khí phù hợp cần làm theo các bước sau:

Bước 1: xác định bore size của xy lanh khí – Tham chiếu bảng 1 và bảng 2.

Bore size: đường kính trong của xy lanh ( phần không gian piston tác động).

1. Xác định hệ số tải phù hợp với mục đích sử dụng

mục đích sử dụng		hệ số tải
Ứng dụng tĩnh (kẹp sản phẩm, các chuyển động ở tốc độ thấp …)		0.7 hoặc thấp hơn(70% hoặc thấp hơn)
ứng dụng chuyển động	Chuyển động ngang của tải trên thanh dẫn hướng	1 hoặc thấp hơn(=<100%)
	chuyển động thẳng đứng hoặc ngang của tải.	0.5 hoặc thấp hơn(=<50%)

Lưu ý: Nếu thực sự cần thiết hoạt động ở tốc độ cao, cần phải giảm hệ số tải thêm nữa ( trong sơ đồ có thể lựa chọn hệ số tải từ 0.4, 0.3, 0.2 hoặc ít hơn).

2. Xác định áp suất làm việc

Thông thường áp suất làm việc nên chọn bằng 85% của nguồn áp( nên chọn trong khoảng từ 0.2 đến 0.8 MPa).

3. Xác định hướng tác động lực của xy lanh:

Hướng tác động lực theo chiều đẩy ra hay rút vào của xy lanh. theo chiều đẩy ra – tham chiếu bảng 1 để lựa chọn; theo chiều rút vào – tham chiếu bảng 2 để lựa chọn.

lưu ý: nếu hướng tác động tải theo cả hai chiều đẩy và rút của xy lanh thì tham chiếu bảng 2 ( theo chiều rút vào)

Ví dụ cụ thể cho việc lựa chọn kích thước xy lanh:

Ví dụ 1:

Bài toán đặt ra: cần 1 lực nhỏ nhất là 1000 N để ép chi tiết như trong hình 1

xác định các yếu tố:

Do lực tác động theo chiều đẩy ra của xy lanh, do đó bạn cần sử dụng bảng 1 để đối chiếu, hệ số tải ở đây là 0.7 (ứng dụng tĩnh, tải không di chuyển), áp suất làm việc là 0.5 MPa, từ điểm giao của hệ số tải và áp suất bạn dóng đường thẳng lên hàng lực 1000 N, kết quả sẽ cho biết cần chọn bore size của xy lanh là 63 mm

Ví dụ 2:

Bài toán đặt ra: di chuyển tải có khối lượng 30 kg theo phương nằm ngang trên thanh trượt (hoặc bánh lăn) như trong hình.

xác định các yếu tố:

Do tải trọng giống nhau cả ở 2 hướng đẩy ra và rút về của xy lanh, nên chúng ta sử dụng bảng 2 để đối chiếu, hệ số tải là 1, và áp suất hoạt động là 0.4 MPa, cách đối chiếu giống ví dụ trước, cho ta kết quả kích thước xy lanh (bore size) là 40 mm.

Ví dụ 3:

Bài toán đặt ra: kéo tải có khối lượng 100 kg theo phương thẳng đứng như hình 3.

xác định các yếu tố:

do hướng lực là hướng xy lanh rút về, bạn chọn bảng 2 để đối chiếu, và hệ số tải là 0.5 (chiều thẳng đứng) áp suất làm việc 0.5 MPa, đối chiếu các điểm giao trên hình sẽ cho kết quả là 80 mm.