Rodzaje siłowników pneumatycznych – budowa, zasada działania, dobór

Siłowniki pneumatyczne są jednymi z podstawowych elementów wielu układów automatyki przemysłowej. Odpowiadają za zamianę energii sprężonego powietrza na ruch mechaniczny, umożliwiając m.in. przesuwanie, podnoszenie czy dociskanie elementów maszyn. Sprawdź, jakie są podstawowe rodzaje tych siłowników, jak działają i co wziąć pod uwagę przy ich doborze.

Siłownik pneumatyczny – podstawowa charakterystyka urządzenia

Siłownik pneumatyczny to proste i skuteczne w pracy urządzenie mechaniczne, którego zadaniem jest przekształcanie energii sprężonego powietrza w ruch liniowy lub obrotowy. Dzięki temu elementy robocze maszyny lub systemu automatyki mogą wykonywać prace mechaniczne. W zależności od potrzeb i specyfiki ruchu sprężone powietrze kierowane jest do jednej lub dwóch komór siłownika, co powoduje przemieszczanie się tłoka. Powstająca w ten sposób energia przekazywana jest przez tłoczysko na element ruchomy maszyny, dzięki czemu możliwe jest mechaniczne przesuwanie, podnoszenie, pozycjonowanie, dociskanie itd.

Siłowniki pneumatyczne – zastosowanie

Zastosowanie siłowników pneumatycznych w przemyśle jest bardzo szerokie. Zazwyczaj stanowią element budowy maszyn i profesjonalnych linii produkcyjnych w takich sektorach jak m.in.:

• przemysł i produkcja – dociskanie elementów w prasach, podawanie materiałów, pozycjonowanie i zastosowania w automatyce na liniach montażowych,
• pakowanie i logistyka – segregowanie paczek, zamykanie klap kartonów oraz napędzanie chwytaków w robotach paletyzujących,
• ratownictwo – zasilanie nożyc hydrauliczno-pneumatycznych i rozpieraków używanych przez strażaków i inne służby ratunkowe,
• przemysł motoryzacyjny – montaż, zaciskanie, pozycjonowanie oraz obsługa elementów na liniach produkcyjnych.

Ponadto wykorzystuje się je w maszynach do obróbki drewna i metalu, specjalistycznych pojazdach i urządzeniach transportowych. Niezwykle ważne jest dobranie parametrów i charakterystyki pracy siłownika do konkretnej aplikacji.

Rodzaje siłowników pneumatycznych

Siłowniki pneumatyczne dzieli się ze względu na różne kryteria. Ich znajomość jest istotna w kontekście prawidłowego doboru elementu do maszyny i konkretnej aplikacji. Poniżej znajdziesz podstawowe rodzaje siłowników w zależności od przyjętych kryteriów.

WAŻNE: W zastosowaniach przemysłowych najczęściej wykorzystuje się siłowniki tłokowe, jednak za każdym razem dobór ma charakter indywidualny.

Z czego składają się siłowniki pneumatyczne

Standardowy siłownik pneumatyczny składa się z kilku współpracujących ze sobą elementów, dzięki którym możliwe jest wykonywanie określonego ruchu i są to: tuleja/korpus cylindra, tłok, tłoczysko, uszczelnienia techniczne, pierścień zgarniający oraz pokrywy przednia i tylna. Poniżej w kilku słowach opisano ich znaczenie dla tego urządzenia i pracy całego układu.

• tuleja/korpus cylindra – miejsce, w którym odbywa się ruch tłoka na skutek oddziaływania sprężonego powietrza wtłaczanego przez porty. W zależności od konstrukcji element może być zbudowany z aluminium, stali nierdzewnej lub stali wysokogatunkowej,
• tłok – element wykonujący ruch w korpusie cylindra, który zamienia energię sprężonego powietrza w energię mechaniczną przekazywaną następnie do elementów roboczych maszyny. Bezpośredni wpływ na siłę i prędkość działania siłownika ma średnica tłoka,
• tłoczysko – element przekazujący energię mechaniczną do elementu roboczego maszyny,
• uszczelnienia techniczne – zapewniają szczelność mechanizmu oraz ograniczają straty sprężonego powietrza, jednocześnie redukując ryzyko urazów (np. uszczelki tłoka, tłoczyska, O-ringi),
• pierścień zgarniający – ta część odpowiada za usuwanie z układu zanieczyszczeń, które mogłyby prowadzić do degradacji uszczelek oraz do uszkodzenia siłownika pneumatycznego w trakcie pracy,
• pokrywy przednia i tylna – elementy zamykające układ i zabezpieczające części siłownika przed działaniem czynników zewnętrznych i uszkodzeniami.

Jak działają siłowniki pneumatyczne?

Zasada działania siłownika pneumatycznego bazuje na energii generowanej przez sprężone powietrze. Jest ono wytwarzane przez sprężarkę i dostarczane pod ciśnieniem do siłownika. Następnie przekazywane jest do jednej lub obu komór siłownika, gdzie oddziałuje na tłok i wprowadza go w ruch. Nacisk wywierany na powierzchnię tłoka powoduje jego przesuwanie, w wyniku czego powstaje energia mechaniczna. Ta poprzez tłoczysko przekazywana jest do elementów roboczych maszyny, którymi wykonuje się pracę. 

WAŻNE: Szczegółowa zasada działania siłownika pneumatycznego może się różnić w zależności od wybranego modelu i jego specyfiki. Inaczej działają m.in. siłowniki jednostronnego i dwustronnego działania, dlatego zawsze uwzględnij to przed zakupem tego urządzenia. W przypadku jakichkolwiek wątpliwości skontaktuj się z naszym ekspertem.

Dobór siłownika pneumatycznego do aplikacji – podstawowe kryteria

Przy doborze siłownika pneumatycznego do konkretnej aplikacji kieruj się wskazaniami producenta maszyny oraz informacjami zawartymi w dokumentacji technicznej. Jeżeli szukasz zamiennika lub nie masz dostępu do oryginalnych części, zawsze pod uwagę weź:

• wymaganą dla danego układu siłę generowaną przez tłok w trakcie jego wysuwania i wsuwania, z uwzględnieniem siły tarcia oraz strat wynikających z konstrukcji układu (zachowaj odpowiedni zapas),
• skok siłownika, czyli drogę, jaką może pokonać tłoczysko w trakcie jednego cyklu pracy, dopasowaną do zakresu ruchu mechanizmu,
• wymaganą prędkość wysuwania i wsuwania tłoczyska,
• występujące w układzie ciśnienie robocze oraz maksymalny zakres dopuszczalny dla danego siłownika, aby ograniczyć ryzyko jego uszkodzenia,
• rodzaj działania elementu w układzie, 
• warunki pracy, w tym temperaturę powietrza, poziom zanieczyszczeń, wilgoć oraz narażenie na kontakt z chemikaliami,
• częstotliwość i skalę eksploatacji oraz obciążenia, którym będzie poddawany siłownik pneumatyczny.

Co wyróżnia siłowniki pneumatyczne z oferty Schipolska?

Oferowane przez nas siłowniki pneumatyczne łączą prostą i funkcjonalną konstrukcję z łatwą obsługą oraz wysoką wytrzymałością eksploatacyjną. Dzięki temu doskonale sprawdzają się w zastosowaniach przemysłowych, a ich montaż oraz konserwacja nie wymagają specjalistycznej wiedzy technicznej. Doskonałym przykładem jest oferowany przez nas siłownik beztłoczyskowy Festo.

Na bazie wieloletniego doświadczenia dopasujemy wymiar siłowników do Twoich potrzeb i specyfiki maszyny, w której będą pracować. Wszystko po to, aby zadbać o zachowanie najwyższych standardów bezpieczeństwa i optymalne wykorzystanie potencjału maszyn w Twoim przedsiębiorstwie. Chcesz wiedzieć więcej? Skontaktuj się z naszym ekspertem, który przedstawi Ci szczegółową ofertę siłowników pneumatycznych od Schipolska.