FESTO气缸优势主要体现在以下3个方面

发布时间:2022-06-25

FESTO气缸优势主要体现在以下3个方面

系统构成非常简单。由于电机通常与缸体集成在一起,再加上控制器与电缆,电缸的整个系统就是由这三部分组成的,简单而紧凑。

气缸还是具有比较明显的优势的。对于气动系统来说,控制系统及执行机构都非常简单,每个气缸只需配置一个电磁阀就可完成气路的切换,进行运动控制,气缸发生故障的概率也比较小,维护简单方便,成本也低。

而对于电动执行器来说,虽然电能的获得比较简单,能量成本较低,但购买及应用成本较高,不仅需要配置电机,还需要一套机械传动机构以及相应的驱动元件。同时使用电动执行器需要很多保护措施,错误的电路连接、电压的波动及负载的载都会对电驱动器造成损坏,因此需要在电路及机械上加装保护系统,增加了很多额外的费用支出。另外,由于电动执行器驱动单元的参数化设置较多,且集成度高,所以其一旦发生故障,就要更换整个元件。而且当系统需要的驱动力增加时,也要成套更换元件才能实现。因此综合比较可以看出气缸在购买及维护成本上有较大优势。

能源效率比较

我们研究的结果表明,在往复运动周期较短(小于1min)的水平往复运动中,电动执行器的运行能耗通常低于气缸的运行能耗,即更节能。而在往复运动周期较长(大于1min)时,气缸竟然变得更节能。这是由于终端停止时电动执行器的控制器通常需要消耗约10W的电力,而气缸仅有电磁阀耗电和气体泄露,一般低于1W,即终端停止时间越长,对气缸越有利;其次电机在连续旋转条件下的额定效率可达90%以上,但在直线往复运动(丝杠转换)中的台形加减速旋转条件下的平均效率却不到50%。在竖直往复运动时,夹持工件的保持动作要求不断供给电流给电动执行器以克服重力,而气缸只需关闭电磁阀即可,耗电极少。因此在竖直往复运动时电动执行器相比气缸的能耗优势不是很大。

由上可见,电机本身效率很高,但在往复直线运动中考虑其效率下降及控制器的电力消耗,电动执行器未必一定比气缸节能,具体比较取决于实际的工作条件,即安装方向、往复运动周期和负载率等。

安装所占空 间大,一般用于小型设备上。 活塞杆固定时,为管路连接方便,活塞杆制成空心,缸体与载荷(工作台)连成一体,压缩空气从空 心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔,使缸体带动工作台向左或向左运动,工作台的运动范围为其有效行 程 s 的 2 倍。适用于中、大型设备。 图 42.2-3 双活塞杆双作用气缸 a)缸体固定;b)活塞杆固定 1—缸体;2—工作台;3—活塞;4—活塞杆;5—机架 双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等,故活塞 两侧受力面积相等。当输入压力、流量相同时,其往返运动输出力及速度均相等。 2)缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸,不采取必要措施,活塞就会以很大的力(能量) 撞击端盖,引起振动和损坏机件。为了使活塞在行程末端运动平稳,不产生冲击现象。在气缸两端加设缓 冲装置,一般称为缓冲气缸。缓冲气缸见图 42.2-4,主要由活塞杆 1、活塞 2、缓冲柱塞 3、单向阀 5、节 流阀 6、端盖 7 等组成。其工作原理是:当活塞在压缩空气推动下向右运动时,缸右腔的气体经柱塞孔 4 及缸盖上的气孔 8 排出。在活塞运动接近行程末端时,活塞右侧的缓冲柱塞 3 将柱塞孔 4 堵死、活塞继续 向右运动时,封在气缸右腔内的剩余气体被压缩,缓慢地通过节流阀 6 及气孔 8 排出,被压缩的气体所产 生的压力能如果与活塞运动所具有的全部能量相平衡,即会取得缓冲效果,使活塞在行程末端运动平稳, 不产生冲击。调节节流阀 6 阀口开度的大小,即可控制排气量的,从而决定了被压缩容积(称缓冲室) 内压力的大小,以调节缓冲效果。若令活塞反向运动时,从气孔 8 输入压缩空气,可直接顶开单向阀 5, 推动活塞向左运动。如节流阀 6 阀口开度固定,不可调节,即称为不可调缓冲气缸。 图 42.2-4 缓冲气缸 1—活塞杆;2—活塞;3—缓冲柱塞;4—柱塞孔;5—单向阀 6—节流阀;7—端盖;8—气孔 回路上采取措施,达到缓冲目的。 1.2.3 组合气缸 气缸所设缓冲装置种类很多,上述只是其中,当然也可以在气动 组合气缸一般指气缸与液压缸相组合形成的气-液阻尼缸、气-液增压缸等。

而气缸的优势则在于以下4个方面:

(1)负载大,可以适应高力矩输出的应用(不过,现在的电动执行器已经逐渐达到目前的气动负载水平了)。

(2)动作迅速、反应快。

(3)工作环境适应性好,特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射和振动等恶劣工作环境中,比液压、电子、电气控制更。

(4)行程受阻或阀杆被扎住时电机容易受损。

从传统观念来看,气缸与电动执行器一直被认为是属于两个完全不同域的自动化产品,但是近年来,随着电气化程度的不断提高,电动执行器却慢慢浸入气动域,二者在应用中既有竞争又相互补充。在本期栏目中,我们将从技术、购买和应用成本、能源效率、应用场合及市场形势等几个方面来对比气缸与电动执行器各自的优势

FESTO气缸优势主要体现在以下3个方面

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