Budowa i rodzaje siłowników pneumatycznych

Siłownik pneumatyczny to niewielkie urządzenie, które zamienia sprężone powietrze w energię mechaniczną. Jak jest zbudowany, na jakiej zasadzie działa i jakie typy siłowników są dostępne na rynku – na tym się teraz skupimy.

Czym jest i jak działa siłownik pneumatyczny?

Jest to urządzenie, które przekształca energię pneumatyczną (powietrze pod ciśnieniem) w ruch liniowy lub obrotowy.

Poszczególne rodzaje siłowników pneumatycznych mogą się różnić konstrukcją, ale zasada działania pozostaje taka sama.

Pod wpływem dostarczonego powietrza tłok przesuwa się wewnątrz cylindra, generując w ten sposób siłę, która może być następnie przekazywana na inne elementy maszyny.

Budowa siłownika pneumatycznego

Typowy siłownik pneumatyczny składa się z następujących elementów:

• tuleja;
• tłok;
• tłoczysko;
• pierścienie uszczelniające;
• pierścień zgarniający;
• pokrywy przednia i tylna.

Tuleja to miejsce, w którym odbywa się ruch tłoka. To tutaj jest wprowadzane powietrze pod ciśnieniem, co porusza tłok. Tuleja zbudowana jest zazwyczaj z metalu wysokiej jakości, który zapewnia długą żywotność i odporność na korozję.

Tłok jest kluczowym elementem siłownika – to on przekłada energię powietrza pod ciśnieniem na ruch mechaniczny. Wielkość i konstrukcja tłoka mają bezpośredni wpływ na siłę i prędkość działania siłownika.

Tłoczysko to element, który przekazuje ruch tłoka do zewnętrznego mechanizmu. Jego wielkość i kształt są często dostosowywane do specyfiki danej aplikacji.

Pierścienie uszczelniające zapewniają szczelność całego mechanizmu i ograniczają zużycie powietrza, co jest kluczowe dla efektywnego działania siłownika. 

Pierścień zgarniający ma na celu usunięcie wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń, które mogą doprowadzić do uszkodzenia siłownika i jego uszczelnienia. Warto zwrócić na niego szczególną uwagę przy utrzymaniu maszyn.

Pokrywy przednia i tylna to elementy, które zamykają cały układ siłownika. Chronią wewnętrzne elementy przed uszkodzeniami.

Siłowniki pneumatyczne: rodzaje wykorzystywane w przemyśle

Siłowniki można podzielić ze względu na wiele różnych kryteriów, np. obecność tłoczyska (tłoczyskowe i beztłoczyskowe), rodzaj ruchu roboczego (liniowe, kątowe i krzywoliniowe), wykorzystany element roboczy (tłokowe, membranowe, nurnikowe, mieszkowe i workowe).

Przyjrzyjmy się bliżej wybranym typom siłowników pneumatycznych. Zacznijmy od najpopularniejszych – siłowników tłokowych.

Sprężone powietrze działa bezpośrednio na tłok, sprawiając, że porusza się on wzdłuż cylindra. Siłowniki tłokowe są wszechstronne, dlatego możesz je spotkać praktycznie wszędzie, gdzie istnieje potrzeba przekształcenia energii pneumatycznej na ruch liniowy.

Siłownik pneumatyczny jednostronnego działania, stosowany głównie w systemach, które wymagają ruchu w jednym kierunku. Ten typ siłownika posiada tylko jedną komorę powietrzną, co oznacza, że sprężone powietrze napędza ruch tłoka tylko w jednym kierunku.

Tłok wraca do swojego pierwotnego położenia dzięki sprężynie umieszczonej wewnątrz siłownika. Można wyróżnić siłownik jednostronnego działania pchający i siłownik jednostronnego działania ciągnący ze sprężyną. 

Siłowniki pneumatyczne jednostronnego działania możesz spotkać np. w systemach automatycznego otwierania drzwi.

Siłownik pneumatyczny dwustronnego działania posiada dwie komory powietrzne, a sprężone powietrze może napędzać tłok zarówno w jednym, jak i drugim kierunku. W tym przypadku, nie potrzebujemy sprężyny do powrotu tłoka do pierwotnej pozycji, ponieważ ruch odbywa się za sprawą zmiany strumienia powietrza.

Dzięki temu, takie siłowniki są w stanie wygenerować znacznie większą siłę, co sprawia, że znajdują szerokie zastosowanie w większości przemysłowych procesów produkcyjnych. Przykładem może być mechanizm obracający paletą z materiałem w produkcji seryjnej.

Siłownik pneumatyczny teleskopowy posiada specjalną konstrukcję, która pozwala na znaczne przedłużenie skoku tłoka. Tłoki o różnych średnicach, są mocowane jeden na drugim – od największego do najmniejszego – tworząc w ten sposób strukturę przypominającą teleskop. Cylindry są umieszczone jeden wewnątrz drugiego, a ich rozsunięcie umożliwia zwiększenie skoku tłoka.

Taki siłownik bardzo dobrze sprawdza się tam, gdzie przestrzeń jest ograniczona, a niezbędne jest poruszanie dużymi ładunkami na większe odległości.

Siłowniki pneumatyczne membranowe to specjalny typ siłownika, w którym sprężone powietrze działa na membranę, a nie bezpośrednio na tłok, jak w przypadku siłowników tłokowych.

Dzięki temu, jest w stanie przekazywać siłę nawet w warunkach ekstremalnej temperatury czy agresji chemicznej. To dobry wybór dla wielu skomplikowanych zastosowań przemysłowych.

Zastosowanie siłowników pneumatycznych

Siłowniki pneumatyczne są używane w różnych gałęziach przemysłu – od motoryzacji, przez przemysł spożywczy, aż po sektor medyczny. Wprawiają w ruch różnorodne maszyny. Linie produkcyjne, prasy, przepustnice motylkowe i różnego rodzaju zawory to częste zastosowania siłowników.

Jednak te urządzenia nie są ograniczone tylko do branży przemysłowej. Korzystasz z nich na co dzień chociażby otwierając drzwi samochodu, automatyczną bramę wjazdową czy siadając na swoim fotelu biurowym.

Dlaczego siłowniki pneumatyczne są tak popularne?

Korzysta się z nich w prawie każdym sektorze przemysłu. Jest do tego kilka powodów:

• prosta budowa;
• mała waga;
• łatwa obsługa;
• duża dostępność sprężonego powietrza;
• bezpieczeństwo;
• odporność na niskie i bardzo wysokie temperatury.

Szukasz siłowników od sprawdzonych producentów? Zajrzyj do naszej oferty, w której znajdziesz siłowniki pneumatyczne obrotowe CPU i siłowniki pneumatyczne napędowe CP. Jeśli potrzebujesz doradztwa napisz do nas, chętnie pomożemy.