FESTO标准气缸,FESTO气缸,费斯托标准气缸
FESTO标准气缸腔内压力能转化成活塞动能,而活塞的部分动能又转化成有杆腔的压力能,结果造成有杆腔压力比蓄气-无杆腔压力还高,即形成“气垫”,使活塞产生反向运动,结果又会使蓄气-无杆腔压力增加,且又大于有杆腔压力。如此便出现活塞在缸体内来回往复运动—即弹跳。直至活塞两侧压力差克服不了活塞阻力不能再发生弹跳为止。待有杆腔气体由A排空后,活塞便下行至终点。
FESTO标准气缸由上述普通型冲击气缸原理可见,其一部分能量(有时是较大部分能量)被消耗于克服背压(即p2)做功,因而冲击能没有充分利用。假如冲击一开始,就让有杆腔气体全排空,即使有杆腔压力降至大气压力,则冲击过程中,可节省大量的能量,而使冲击气缸发挥更大的作用,输出更大的冲击能。这种在冲击过程中,有杆腔压力接近于大气压力的冲击气缸,称为快排型冲击气缸。其结构见图42.2-13a。
FESTO标准气缸的气控回路见图42.2-13b。接通气源,通过阀F1同时向K1、K3充气,K2通大气。阀F1输出口A用直管与K1孔连通,而用弯管与K3孔连通,弯管气阻大于直管气阻。这样,压缩空气先经K1使快排活塞3推到上边,由快排活塞3与密封胶垫2一起切断有杆腔与排气口T的通道。然后经K3孔向有杆腔进气,蓄气一无杆腔气体经K4孔通过阀F2排气,则活塞上移。当活塞封住中盖喷气口时,装在锤头上的压块触动推杆6,切换阀F3,发出信号控制阀F2使之切换,这样气源便经阀F2和K4孔向蓄气腔内充气,一直充至气源压力。
FESTO标准气缸的缸体3连同缸盖6及导气头芯10被其他动力(如车床主轴)携带回转,活塞4及活塞杆1只能作往复直线运动,导气头体9外接管路,固定不动。 固转气缸的结构如图42.2-15b所示。为增大其输出力采用两个活塞串联在一根活塞杆上,这样其输出力比单活塞也增大约一倍,且可减小气缸尺寸,导气头体与导气头芯因需相对转动,装有滚动轴承,并以研配间隙密封,应设油杯润滑以减少摩擦,避免烧损或卡死。 回转气缸主要用于机床夹具和线材卷曲等装置上。
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FESTO标准气缸是以挠性软管作为缸筒的气缸。常用挠性气缸有两种。一种是普通挠性气缸见图42.2-16,由活塞、活塞杆及挠性软管缸筒组成。一般都是单作用活塞气缸,活塞的回程靠其他外力。其特点是安装空间小,行程可较长。
FESTO标准气缸是滚子挠性气缸见图42.2-17。由夹持滚子代替活塞及活塞杆,夹持滚子设在挠性缸筒外表面,A端进气时,左端挠性筒膨胀,B端排气,缸左端收缩,夹持在缸筒外部的滚子在膨胀端的作用下,向右移动,滚子夹带动载荷运动。可称为挠性筒滚子气缸。这种气缸的特点是所占空间小,输出力较小,载荷率较低,可实现双作用。
FESTO标准气缸见图42.2-18,是以柔软的、弯曲性大的钢丝绳代替刚性活塞杆的一种气缸。活塞与钢丝绳连在一起,活塞在压缩空气推动下往复运动,钢丝绳带动载荷运动,安装两个滑轮,可使活塞与载荷的运动方向相反。
这种气缸的特点是可制成行程很长的气缸,如制成直径为25mm ,行程为6m左右的气缸也不困难。钢索与导向套间易产生泄漏。
FESTO标准气缸腔内压力p30可认为已达气源压力ps,同时,容积很小的无杆腔(包括环形空间C)通过排气孔3与大气相通,故无杆腔压力p10等于大气压力pa。由于pa/ps大于临界压力比0.528,所以活塞开始移动后,在zui小流通截面处(喷气口与活塞之间的环形面)为声速流动,使无杆腔压力急剧增加,直至与蓄气缸腔内压力平衡。该平衡压力略低于气源压力。以上可以称为冲击段的第I区段。第I区段的作用时间极短(只有几毫秒)。在第I区段,有杆腔压力变化很小,故第I区段末,无杆腔压力p1(作用在活塞全面积上)比有杆腔压力p2(作用在活塞杆侧的环状面积上)大得多,活塞在这样大的压差力作用下,获得很高的运动加速度,使活塞高速运动,即进行冲击。在此过程B口仍在进气,蓄气缸腔至无杆腔已连通且压力相等,可认为蓄气-无杆腔内为略带充气的绝热膨胀过程。同时有杆腔排气孔A通流面积有限,活塞高速冲击势必造成有杆腔内气体迅速压缩(排气不畅),有杆腔压力会迅速升高(可能高于气源压力)这必将引起活塞减速,直至下降到速度为0。以上可称为冲击段的第Ⅱ区段。可认为第Ⅱ区段的有杆腔内为边排气的绝热压缩过程。整个冲击段时间很短,约几十毫秒。