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氣缸的工作原理及分類

2021年12月20日 15:22點(diǎn)擊:2667來源:臺(tái)州捷眾智能裝備有限公司>>進(jìn)入該公司展臺(tái)

引言:渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域在印刷(張力控制)、半導(dǎo)體(點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨)、自動(dòng)化控制、機(jī)器人等領(lǐng)域。氣缸在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用也是十分廣泛的,那么什么是氣缸?氣缸又有哪些種類呢?

 

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       氣缸的基本概念

 

       內(nèi)燃機(jī)缸體上安放活塞的空腔。是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道,燃?xì)庠谄渲腥紵芭蛎洠ㄟ^氣缸壁還能散去一部分燃?xì)鈧鹘o的爆發(fā)余熱,使發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常的工作溫度。氣缸的型式有整體式和單鑄式。單鑄式又分為干式和濕式兩種。氣缸和缸體鑄成一個(gè)整體時(shí)稱整體式氣缸;氣缸和缸體分別鑄造時(shí),單鑄的氣缸筒稱為氣缸套。氣缸套與冷卻水直接接觸的稱作濕式氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱作干式氣缸套。為了保持氣缸與活塞接觸的嚴(yán)密性,減少活塞在其中運(yùn)動(dòng)的摩擦損失,氣缸內(nèi)壁應(yīng)有較高的加工精度和精確的形狀尺寸。

 

       氣缸的運(yùn)動(dòng)速度主要由所驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)的需要來決定。要求速度緩慢、平穩(wěn)時(shí),宜采用氣液阻尼缸或采用節(jié)流調(diào)速。節(jié)流調(diào)速的方式有:水平安裝推力載荷推薦用排氣節(jié)流;垂直安裝升舉載荷推薦用進(jìn)氣節(jié)流;具體回路見基本回路一節(jié)。用緩沖氣缸可使缸在行程終點(diǎn)不發(fā)生沖擊現(xiàn)象,通常緩沖氣缸在阻力載荷且速度不高時(shí),緩沖效果才明顯。如果速度高,行程終端往往會(huì)產(chǎn)生沖擊。

 

 

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       氣缸的分類

 

       氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和做往復(fù)擺動(dòng)兩種類型,如圖《氣缸》所示。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種。

 

       ①單作用氣缸:僅一端有活塞桿,從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓,氣壓推動(dòng)活塞產(chǎn)生推力伸出,靠彈簧或自重返回。

 

       ②雙作用氣缸:從活塞兩側(cè)交替供氣,在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力。

 

       ③膜片式氣缸:用膜片代替活塞,只在一個(gè)方向輸出力,用彈簧復(fù)位。它的密封性能好,但行程短。

 

       ④沖擊氣缸:這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速(10~20米/秒)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,借以做功。

 

       ⑤無桿氣缸:沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸,纜索氣缸兩大類。

 

       氣缸原理源于大炮,1680年,荷蘭科學(xué)家霍因斯受到大炮原理的啟發(fā),心想如將炮彈的強(qiáng)大力量用來推動(dòng)其它機(jī)械不是挺好嗎?他一開始仍用作燃燒爆炸物,將炮彈改成“活塞”,把炮筒作“氣缸”,并開一個(gè)單向閥。他在氣缸內(nèi)注入,當(dāng)點(diǎn)燃后,猛烈地爆炸燃燒,推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),并產(chǎn)生動(dòng)力。同時(shí),爆炸氣巨大的壓力還推開單向閥,排出廢氣。

 

       而后,氣缸內(nèi)殘余廢氣逐漸變冷,氣壓變低,氣缸外部的大氣壓又推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),以準(zhǔn)備進(jìn)行下一次爆炸。當(dāng)然,由于行程過長(zhǎng),效率太低,他最終沒有取得成功。但是,正是霍因斯首先提出了“內(nèi)燃機(jī)”的設(shè)想,后人在此基礎(chǔ)上才發(fā)明了汽車用的發(fā)動(dòng)機(jī)。

 


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