1. 공압 실린더란
공압 실린더는 압축 공기의 에너지를 사용하여 힘을 생성하는 기계 장치로 피스톤, 피스톤 로드 및 실린더로 구성됩니다. 실린더의 한쪽으로 공기가 들어가면 실린더 내부의 압력이 상승하며 내부 압력이 상승하면 피스톤이 특정 방향으로 움직입니다. 피스톤 로드는 전개된 힘을 이동할 물체에 전달합니다.
공압 실린더의 작동 유체는 압축 공기입니다. 따라서 공압 실린더는 누출 시 유체가 주변을 오염시키지 않기 때문에 높은 수준의 청결이 필요한 환경에 적합합니다. 공압 실린더는 조용히 작동하며 작동 유체를 위한 대형 저장 탱크가 필요하지 않습니다.
공압 실린더는 기계 및 산업 공정의 자동화에 사용됩니다. 공압 실린더에서 발생하는 힘과 운동은 클램핑, 배출, 차단 및 리프팅과 같은 메커니즘에 사용할 수 있고 공장에서는 기계나 장비에 물체를 반복적으로 집어 올리고 배치하는 데 사용되며 배관 시스템에서는 밸브 작동에 사용됩니다.
2. 공압 실린더의 종류
1) 복동 실린더
복동 실린더에서는 피스톤의 양쪽에 압축 공기가 유입될 수 있습니다. 피스톤 및 로드 어셈블리는 내부 압력이 적고 챔버 측면으로 이동합니다. 그러므로, 피스톤과 막대 집합체는 연장과 수축 치기를 둘 다 실행할 수 있다. 피스톤 및 로드 어셈블리는 실린더의 다른 쪽에 압축 공기를 공급하여 원래 위치로 돌아갑니다.
복동 실린더의 신장력은 리어 엔드 캡 근처의 피스톤 측면 면적이 더 크기 때문에 수축력보다 큽니다. 이것은 피스톤의 양쪽에 공급되는 압축 공기가 동일한 경우에만 해당됩니다. 더욱, 후퇴 속도는 압축 공기로 채워진 약실을 더 빨리 만드는 막대가 유효 부피를 감소시키기 때문에 연장 속도 보다는 더 빠릅니다.
복동 실린더는 게이트 및 밸브 개폐에 유용하며 고속 및 고하중이 필요한 응용 분야에 사용되어 더 강하고 일정한 출력력과 더 긴 스트로크를 가지고 있습니다. 따라서 더 강력한 쿠션 시스템이 필요합니다.
피스톤 및 로드 어셈블리의 움직임은 압축 공기가 양방향으로 이동하기 때문에 더 빠르고 제어됩니다. 그러나 복동 실린더는 압축 공기 소비가 더 높고 더 비쌉니다. 피스톤의 위치는 갑작스런 압력이나 동력 손실의 경우 결정할 수 없습니다.
2) 단동식 공압 실린더
단동식 공압 실린더에서는 피스톤 로드 주위에 스프링이 장착되어 피스톤 및 로드 어셈블리의 수축을 돕습니다. 압축 공기는 실린더 캡 중 하나를 통해 들어가 챔버의 한쪽만 채웁니다. 이로 인해 피스톤 및 로드 어셈블리가 선형으로 움직이고 스프링을 압축하거나 늘리는 동안 한 방향으로 확장됩니다.
피스톤 로드가 최대 추력을 내면 스프링은 피스톤 및 로드 어셈블리와 함께 원래 위치로 돌아가며 캡 중 하나의 통풍구에서 공기가 방출됩니다. 압력 손실 또는 정전의 경우 피스톤은 단순히 기본 위치로 돌아갑니다.
단일 작용 실린더는 푸시 타입 또는 풀 타입 실린더일 수 있습니다. 푸시 타입 실린더에서, 가압된 공기는 피스톤 로드를 실린더 밖으로 밀어냅니다(아웃 스트로크 또는 익스텐션). 풀 타입 실린더에서, 가압된 공기는 실린더 내에서 피스톤 로드를 당깁니다.
3) Rodless 공압 실린더
로드레스 공압 실린더는 압축 공기로 구동되는 피스톤과 함께 하중을 이동하며 피스톤은 하중이 장착되는 캐리어에 부착됩니다. 피스톤은 캐리어를 직선으로 움직이며 피스톤 이동 방향은 항상 내부 압력이 낮은 챔버 측면입니다.
로드레스 공압 실린더는 더 빠른 속도에서 어셈블리 크기와 유사한 스트로크를 제공합니다. 따라서 제한된 공간으로 인해 전체 길이를 최소화해야 하는 경우에 적합합니다. 엔드 쿠션은 엔드 캡에서 전체 길이 이동 후 피스톤에 강한 충격을 가하는 것을 방지하기 위해 필요합니다.
단동 실린더는 구조가 간단하고 공기 소비가 적기 때문에 비용 효율적입니다. 클램핑, 펀칭 및 포지셔닝과 같은 단일 방향으로 힘을 가하는 데 이상적입니다. 그러나 출력력은 반대 스프링력으로 인해 제한되며 스프링의 크기는 스트로크 길이를 제한합니다. 피스톤 스트로크는 스프링을 장기간 사용하면 일관성이 없어집니다.
로드리스 공압 실린더에는 세 가지 유형이 있습니다.
3-1) 밴드 실린더
밴드 실린더에서 캐리어는 스트로크 방향과 평행한 두 개의 씰링 밴드로 피스톤에 연결됩니다. 밀봉 밴드는 플라스틱 또는 스테인리스 스틸로 만들 수 있으며 외부 밴드는 캐리어에 연결된 실린더 보어 슬롯 상단에 있습니다. 한편, 내부 밴드는 피스톤에 연결된 실린더 보어 내부에 있습니다. 캐리어가 양쪽 끝으로 이동하면 실링 밴드가 스트로크 방향으로 열리고 이동 캐리어 뒤의 밴드가 닫힙니다.
3-2) 케이블 실린더
케이블 실린더에서 피스톤은 각 엔드 캡의 풀리를 통과하는 케이블로 캐리어에 연결되며 케이블은 캐리어를 이동하기 위해 피스톤에 의해 밀려납니다. 케이블 실린더는 저렴하고 구조가 간단하지만 케이블 마모로 인해 부정확한 캐리어 위치 지정 및 누출이 발생합니다.
3-3) 자석 결합 실린더
자기적으로 결합 된 실린더에서 피스톤은 캐리어에 기계적으로 부착되지 않고 캐리어는 강한 자기장을 통해 피스톤에 의해 움직입니다. 따라서 실린더가 완전히 밀폐되어 있기 때문에 공기 누출이 방지됩니다. 그러나 캐리어는 커플링에서 분리될 수 있으며 모멘트 하중에 반응합니다.
4) 공기 유압 실린더
공기 유압 실린더는 오일의 구동력을 공기로 대체합니다. 활성화되면 한 챔버의 피스톤이 멈출 때까지 선형으로 움직여 공기 동력 시스템을 활성화하며 공기가 피스톤 챔버로 흐릅니다.
공기 압력이 증가함에 따라 챔버의 피스톤이 역방향으로 선형으로 움직여 작업 영역의 오일을 압축합니다. 오일은 작동 피스톤이 파워 스트로크를 생성하도록 합니다. 스트로크가 완료되면 공기가 배출되고 구성 요소가 시작 위치로 돌아갑니다.
5) Multi Force Multiplying 공압 실린더
Multi Force 공압 실린더에는 모든 피스톤을 위한 내부 공기 통로가 있는 직렬로 배치된 동일한 프로파일의 실린더가 있습니다. 여러 피스톤이 부착된 공통 피스톤 로드가 있으며 출력력은 피스톤 수에 따라 증가하며, 피스톤 수는 2, 3 또는 4개의 피스톤이 될 수 있으며 힘 출력은 단일 피스톤 공압 실린더의 힘 출력의 2, 3 또는 4배입니다.
6) 탠덤 실린더
콤비네이션 실린더라고도 하는 탠덤 공압 실린더는 다중 힘 곱셈 실린더와 유사하며 두 배의 힘을 공급하는 단일 로드로 연결된 두 개의 피스톤이 있습니다. 탠덤 실린더의 두 구성 요소는 직렬로 연결된 별도의 복동 실린더이며 더 높은 힘이 필요한 제한된 공간 응용 분야에서 사용됩니다.
7) 텔레스코픽 공압 실린더
텔레스코픽 실린더에는 압축 공기가 실린더를 채울 때 확장되는 일련의 분할 튜브가 있으며 이 튜브는 직경이 점진적으로 감소하며 직경이 가장 작은 튜브를 피스톤 로드라고 합니다.
텔레스코픽 실린더는 스트로크가 매우 길며 튜브는 함께 중첩되거나 실린더가 수축된 위치에 있을 때 작은 공간을 차지합니다. 이 실린더는 단동 및 복동 모드로 제공됩니다. 텔레스코픽 디자인은 공압 실린더보다 유압 실린더에서 더 일반적입니다.
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