سليندر بنيوماتيكي من المصنعين متصلين بالإنترنت

الأسطوانات الهوائية هي عناصر دفع ميكانيكية تستخدم الهواء المضغوط لتوليد حركات خطية أو دورانية.

تعمل الاسطوانات الهوائية وفقاً لمبدأ قانون بويل-ماريوت: يولد ضغط الهواء المغلق قوة تحرك المكبس خطياً.

ستجد أدناه نظرة عامة على هيكل الأسطوانات الهوائية وطريقة تشغيلها وأنواعها، بالإضافة إلى نظرة عامة على مجالات التطبيق ومزاياها وعيوبها وتعليقات على نظام التحكم:

هيكل الأسطوانات الهوائية:

المكونات الهامة للأسطوانة الهوائية هي:

1. المكبس: المكبس هو العنصر المتحرك المركزي ويتم تشغيله بواسطة قوة الهواء الواردة.
2. قضيب المكبس: ينقل قوة المكبس إلى الخارج إلى بيئة العمل.
3. ماسورة الأسطوانة: يحيط بالمكبس ويشكل الحجرة التي يتراكم فيها الضغط.
4. الأختام: تمنع الهواء المضغوط من التسرب وتضمن الكفاءة.

كيف تعمل الأسطوانات الهوائية:

تعتمد طريقة عملها على تغذية الهواء المضغوط في حجرة الأسطوانة التي تحرك المكبس. ينقل هذا المكبس الحركة إلى مكبس يقوم بتنفيذ العمل الميكانيكي. تحدث الحركة بسبب الفرق في ضغط الهواء بين جانبي المكبس.

أنواع الأسطوانات الهوائية:

تتوفر الأسطوانات الهوائية في تصميمات وأنماط تشغيل مختلفة:

1. الأسطوانات أحادية المفعول: هنا يتم تحريك المكبس في اتجاه واحد فقط (عادةً التمديد) بواسطة هواء مضغوط، بينما يتم تنفيذ العودة بواسطة زنبرك.
2. أسطوانات مزدوجة المفعول: يتم تحريك المكبس بواسطة الهواء المضغوط عند التمديد والسحب على حد سواء. وهذا يتيح تحكم أكبر وحركة موحدة في كلا الاتجاهين.
3. الأسطوانات الدوارة: تولد هذه الأسطوانات حركة دوارة يمكن استخدامها لتدوير المكونات، على سبيل المثال.
4. الأسطوانات الترادفية: تتكون من مكبسين متصلين لزيادة القوة على نفس قضيب المكبس.
5. الأسطوانات المدمجة: إنها مسطحة وموفرة للمساحة بشكل خاص وتستخدم عندما تكون مساحة التركيب محدودة.

استخدام الأسطوانات الهوائية:

تُستخدم الأسطوانات الهوائية في العديد من التطبيقات الصناعية، خاصةً في تكنولوجيا الأتمتة والتصنيع، حيث أنها موثوقة وقوية وغير مكلفة نسبيًا. وهي تُستخدم عادةً في المجالات التالية:

1. التجميع والإنتاج:
تقوم الأسطوانات الهوائية بتحريك قطع العمل أو رفع أو خفض أو دفع أو وضع المكونات.

2. صناعة التغليف:
لإغلاق العبوات وفتحها وفرزها.

3. نقل المواد:
تُستخدم لنقل أو فرز البضائع المنقولة.

4. الهندسة الميكانيكية:
تُستخدم في آلات المعالجة لتثبيت قطع العمل في مكانها أو لوضع الأدوات.

5. الأتمتة:
يتم تركيب الأسطوانات الهوائية في أذرع الروبوت وفي العمليات الآلية للتحكم في الحركات الدقيقة.

مزايا الأسطوانات الهوائية:

• يمكن أن تعمل الأسطوانات الهوائية بسرعة كبيرة وتؤدي حركات دقيقة.
• على عكس المحركات الكهربائية أو الهيدروليكية، لا يوجد خطر ارتفاع درجة الحرارة أو تسرب الزيت.
• الأنظمة الهوائية سهلة التحكم وتتطلب صيانة قليلة نسبياً.

عيوب الأسطوانات الهوائية:

• بسبب انضغاطية الهواء، لا يمكن توليد مثل هذه القوى العالية.
• يمكن أن يتسبب تدفق الهواء الخارج في حدوث ضوضاء.
• تعد المحركات الأخرى مثل الأسطوانات الكهربائية أكثر ملاءمة لتحديد المواقع بدقة شديدة.

التحكم في الأسطوانات الهوائية:

• عادة ما يتم التحكم في الحركات بواسطة صمام يوجه تدفق الهواء إلى غرف الأسطوانات المعنية. يتم استخدام إما صمام تشغيل/إيقاف (للأسطوانات أحادية المفعول) أو صمام تبديل (للأسطوانات مزدوجة المفعول).
• بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الحساسات لمراقبة موضع المكبس وإرسال التغذية الراجعة إلى نظام التحكم.

فيما يلي نظرة عامة على أهم النقاط التي يجب مراعاتها عند شراء الأسطوانات الهوائية:

عند شراء أسطوانات تعمل بالهواء المضغوط، هناك بعض المعايير المهمة التي يجب أخذها في الاعتبار لضمان أن الأسطوانة تلبي متطلبات التطبيق وتعمل بكفاءة.

• يتم تحريك الأسطوانات أحادية المفعول في اتجاه واحد فقط عن طريق ضغط الهواء والعودة بواسطة زنبرك.
• تتطلب الأسطوانات مزدوجة المفعول ضغط هواء للتحرك في كلا الاتجاهين وتوفر المزيد من التحكم والأداء.
• تعتبر الأسطوانات المدمجة مثالية عندما تكون المساحة محدودة لأنها تتطلب مساحة تركيب أقل.
• قد تكون هناك حاجة إلى أسطوانات مثل الأسطوانات الترادفية أو الأسطوانات الدوارة أو الأسطوانات متعددة المواضع اعتمادًا على التطبيق.
• يؤثر قطر المكبس على القوة التي يمكن أن تبذلها الأسطوانة. كلما زاد القطر، زادت القوة التي يمكن بذلها.
• يحدد الشوط الحد الأقصى لمسار الحركة القصوى للمكبس. يجب أن يتناسب تمامًا مع التطبيق لتجنب الحركة الزائدة أو الناقصة.
• يجب اختيار مزيج قطر المكبس والشوط بحيث يلبي متطلبات القوة والحركة للتطبيق.
• أنواع التركيب المختلفة مثل التركيب بالقدم أو التركيب بالشفة أو الحامل المشقوق أو الدوار ممكنة ويجب أن تتوافق مع تصميم الماكينة.
• المساحة المتاحة أمر بالغ الأهمية عند اختيار حجم وتصميم الأسطوانة. يجب أيضًا أخذ مساحة الملحقات والصمامات في الاعتبار.
• يجب أن تكون الأسطوانة مصممة لضغط تشغيل النظام الهوائي، وعادةً ما يتراوح بين 4 و10 بار.
• يمكن حساب القوة المطلوبة باستخدام المعادلة F = P × A، حيث P هو ضغط التشغيل و A هو مساحة المكبس. المعرفة الدقيقة للمتطلبات أمر بالغ الأهمية من أجل اختيار التركيبة الصحيحة لقطر المكبس وضغط التشغيل.
• اعتمادًا على بيئة التشغيل، يمكن أن تكون الأسطوانة مصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك الخاص. في البيئات المسببة للتآكل أو في الصناعات الغذائية، غالبًا ما يكون الفولاذ المقاوم للصدأ هو الخيار الأفضل.
• يجب أن تتوافق موانع التسرب مع ظروف التشغيل، خاصة فيما يتعلق بدرجة الحرارة والرطوبة والتلوث المحتمل. وتتوفر موانع تسرب مقاومة للحرارة أو مقاومة للمواد الكيميائية أو منخفضة التآكل للمتطلبات الخاصة.
• ليست كل أسطوانة مناسبة للحركات السريعة. تقدم بعض الموديلات أداءً أعلى للحركات البطيئة، في حين أن البعض الآخر مصمم للتطبيقات السريعة والدقيقة.
• غالبًا ما تتطلب التطبيقات التي تتطلب تحديدًا دقيقًا للموضع أسطوانات خاصة ذات توجيه دقيق بشكل خاص أو مستشعرات مدمجة.
• ضع في اعتبارك العوامل البيئية مثل:
• درجة الحرارة: بعض الأسطوانات مصممة لدرجات الحرارة القصوى أو البيئات القاسية.
• الغبار أو الأوساخ: يجب أن تكون الأسطوانات المستخدمة في البيئات المتسخة مزودة بموانع تسرب وأغطية واقية إضافية.
• الرطوبة أو المواد الكيميائية: في البيئات الرطبة أو الملامسة للمواد الكيميائية، يلزم استخدام مواد خاصة مقاومة للتآكل.
• يمكن تجهيز الأسطوانات بحساسات لتحديد المواقع النهائية. هذه تسهل التحكم وتتيح مراقبة أكثر دقة للحركة.
• بالنسبة للتطبيقات التي يجب أن يتوقف فيها المكبس برفق عند مواضع النهاية، تتوفر أسطوانات مزودة بتخميد موضع النهاية القابل للتعديل.
• تحقق من التوافق مع الصمامات والتوصيلات الهوائية المستخدمة.
• تحقق مما إذا كانت الأسطوانة معتمدة (على سبيل المثال ISO أو CE)، خاصةً للتطبيقات ذات الصلة بالسلامة أو الصناعات الخاصة مثل الأغذية أو التكنولوجيا الطبية.
• اعتمادًا على التطبيق، قد يكون من المنطقي الاستثمار في أسطوانات أكثر متانة أو أكثر تخصصًا. قد تكون الصيانة المتكررة أو الاستبدال أكثر تكلفة على المدى الطويل.
• يجب توضيح توافر قطع الغيار ومتطلبات الصيانة مسبقًا لتقليل وقت التوقف عن العمل.

من خلال أخذ هذه النقاط في الاعتبار، يمكن اختيار أسطوانة هوائية مناسبة بشكل مثالي للتطبيق وتعمل بشكل موثوق. يضمن الشراء المخطط له جيدًا أيضًا انخفاض تكاليف التشغيل وتكاليف الصيانة على المدى الطويل.

يمكن شراء الأسطوانات الهوائية من موردين مختلفين. يمكن العثور على معلومات شاملة حول الشركات المصنعة والموردين للأسطوانات الهوائية من جميع أنحاء العالم على موقع Exportpages.