سیلندر پنوماتیک چیست؟ جک یا سیلندر پنوماتیک در واقع مهم ترین قسمت یک سیستم پنوماتیکی است. بطور کلی سیلندر پنوماتیک تجهیزی است که عملکرد آن توسط باد صورت می گیرد و در واقع از قدرت هوای فشرده برای ایجاد حرکت های طولی و رفت و برگشت استفاده می کند. عملکرد سیلندر پنوماتیک مشابه جک هیدرولیک می باشد ولی به دلیل اینکه هوا به عنوان یک سیال در دسترس تر است ، کارکرد آن ساده است و در مقایسه با روغن هیدرولیک آلایندگی کمتری دارد ، در صنایع مختلف بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. یک سیلندر پنوماتیک از بدنه ، پیستون ، پکینگ و اتصالات تشکیل شده و بسته به میزان باری که تحمل و منتقل می کند و کورس آن انتخاب می شود.

ساختمان سیلندر پنوماتیک

جک یک طرفه دارای یک درزگیر پیستونی می باشد که در سمت ورودی هوا نصب می شود درزگیر که توسط یک ماده انعطاف پذیر ساخته شده است در یک پیستون پلاستیکی (پربونان) یا فلزی جاسازی می شود که در هنگام حرکت، لبه های آن بر روی سطح یاتاقان می لغزند. انواع مختلفی از جک  یک طرفه وجود دارد که نمونه هایی از آنها عبارتند از:

1:جک دیافراگمی

2:جک دیافراگمی غلطکی

جک دیافراگمی در داخل خود دارای دیافراگمی از جنس لاستیک، فلز، پلاستیک می باشد که نقش پیستون را بازی می کنند. میله پیستون در مرکز روی دیافراگم نصب می شود. در این نوع جک هیچ گونه درزگیر لغزشی وجود ندارد و اصطکاک منحصرا مربوط به تنش دیافراگم است . این نوع سیلندر پنوماتیک در طول کورسهای کوتاه و برای عملیات مهار کردن ، محکم کردن، برجسته کردن و بلند کردن استفاده می شود.

سیلندر از یک لوله استوانه ای ، یاتاقان، درپوش در انتها ، پیستون با درزگیر(پکینگ جفت)، میله پیستون، بوش یاتاقان، گردگیر، و قسمتهای متصل و درزگیرها تشکیل شده است.

پوسته جک (۱) معمولا از فولاد کشیده شده بدون درز تهیه می شود. برای اینکه عمر قطعات درزگیر داخل جک  افزایش یابد، بدنه داخل جک باید به دقت ماشین کاری شود. برای کاربردهای ویژه بدنه سیلندر پنوماتیک  را می توان از آلومینیوم، برنج یا فولاد با سطح داخلی کرم سخت شده تهیه نمود این نوع بدنه های جک  در مواقع خاص و یا هنگامی که تاثیرات ناشی از خورندگی وجود دارد، استفاده می شود. درپوش انتهایی (۲) و درپوش یاتاقان دار(۳) معمولا از جنس مواد مورد استفاده در ریخته گری (مانند آلومینیوم و یا  چدن چکش خوار) بوده و اتصال انتها و ابتدا با بدنه بوسیله میله های پیچ دار و یا از طریق پیچی و یا فلانچی انجام می گیرد. میله پیستون (۴) بهتر است که از فولاد سخت تهیه گردد . برای حفاظت از میله در برابر زنگ زدگی، این میله فولادی بایستی درصدی از کرم را نیز دارا باشد، عموما برای کاهش خطر شکست دنده سر میله پیستون بایستی از طریق نورد کردن انجام گردد. رینگ درزگیر (۵) در درپوش یاتاقان دار برای درزگیری میله پیستون نصب می شود و بوش یاتاقانی (۶) راهنمای میله پیستون می باشد که از جنس برنز زینتر شده و یا فلز با روکش پلاستیکی می باشد. در مقابل بوش یاتاقانی یک رینگ جهت گردگیری (۷) وجود دارد که مانع ورود ذرات کثیف به فضای داخلیسیلندر پنوماتیک می شود.

نصب کردن نوع وسیله نصب سیلندر به طرز قرار گیری آن بر روی فیکسچر و یا ماشین مورد نظر بستگی دارد و در صورتیکه به مرور زمان در دستگاه تغییری حاصل نگردد، وسیله نصب سیلندر را می توان بطور دائمی بر آن دستگاه سوار نمود و در صورتیکه احتمالا در دستگاه و یا ماشین در آینده تغییری بخواهد حاصل گردد، بهتر است که طراحی ماشین براساس طراحی مدولار (برنامه پذیر) انجام گیرد. این نتایج در انبارداری ساده قطعات قابل ملاحظه می باشد مخصوصا” در موقع کاربرد طراحی هایی که با تعداد زیاد سیلندر انجام می گیرد، می توان سیلندر را بعنوان قطعه اصلی در نظر گرفت و وسائل نصب را بعنوان قطعات فرعی که قابل الحاق شدن به سیلندر اصلی می باشند در نظر گرفت.

سیلندر پنوماتیک یک طرفه

در سیلندر پنوماتیک  یک طرفه ، هوای فشرده فقط در یک سطح پیستون وارد می شود و هوای سطح دیگر پیستون به اتمسفر باز است. این نوع جک فقط در یک جهت می تواند کار تولید کند و حرکت برگشت این نوع سیلندر توسط فنر داخلی و یا توسط نیروی خارجی تامین می گردد. نیروی فنر داخل جک، براساس بازگشت پیستون با حداکثر سرعت در شرایط بدون بارگذاری، طراحی شده است.

در سیلندرهای یک طرفه با فنر داخلی ، طول کورس بدلیل طول طبیعی فنر، محدود می شود و بهمین دلیل سیلندرهای یک طرفه با طول حداکثر تا ۸۰ میلیمتر موجود هستند.

سیلندر های یک طرفه با توجه به ساختمان و عملکرد ساده ای که دارند ، دارای ابعاد کوچک و طول کورس کوتاه می باشند بنابراین در فضاهای کوچک مورد استفاده قرار می گیرند. بطور مثال :

1:  انتقال دادن محصول

2:تقسیم کردن

3: مهار کردن

4: و بیرون انداختن محصول در خط تولید

سیلندر پنوماتیک دو طرفه

اساس ساختمان یک جک  دو طرفه شبیه جک یک طرفه می باشد ولی درجک دو طرفه فنری برای برگشت وجود ندارد.درایندو دهانه ، که به تناوب به عنوان دهانه های ورودی و تخلیه هوا مورد استفاده قرار می گیرند، وجود دارد .سیلندر پنوماتیکدو طرفه دارای این مزیت می باشند که می توانند در دو جهت کار انجام دهند و بنابراین امکانات نصب این نوع جک  عمومی تر است .نیرویی که توسط میله پیستون در کورس رفت انتقال داده می شود . از نیرویی که در کورس برگشت انتقال داده می شود ، بزرگتر است چراکه سطح مقطع موثر پیستون در کورس برگشت کوچکتر از سطح مقطع پیستون در کورس رفت است.

سیلندر با ضربه گیر قابل تنظیم در انتها

در شرایطی که جرمهای بزرگ باید توسط سیلندر جا به جا شوند، در جهت جلوگیری از ضربه های ناگهانی صدمه زا ، از سیلندرهای با ضربه گیر استفاده می شود. قبل از رسیدن به انتهای کورس ، یک ضربه گیر جریان هوای خروجی را مسدود می کند و به جای آن یک دهانه کوچک و معمولا قابل تنظیم برای خروجی باز خواهد بود اگر این دهانه بسیار کوچک در نظر گرفته شده باشد، به دلیل انسداد هوا، سیلندر نمی تواند به موقعیت انتهایی برسد.

در هنگام وجود نیروهای بسیار بزرگ و شتابهای زیاد ، باید از تعدیل کننده های خارجی مانند جاذبهای شوک برای کمک به کاهش سرعت بار استفاده نمود. برای رسیدن به کاهش سرعت مناسب ، موارد زیر باید رعایت شود.

 ابتدا پیچ تنظیم باید تا انتها بسته شود و سپس به آرامی باز شود تا به مقدار بهینه کاهش سرعت دست یابد.

سیلندر دو طرفه تاندم

سیلندر تاندم از دو سیلندر دو طرفه تشکیل گردیده که این دو سیلندر در یک واحد بهم متصل شده اند. به این ترتیب و با در نظر گرفتن این که همزمان بار گذاری روی دو پیستون انجام می شود، نیروی ایجاد شده تقریبا دو برابر می شود . این طرح برای چنین کاربردهایی مناسب است جایی که به نیروی بزرگی نیاز است ولی در جهت افزایش قطر سیلندر محدودیت وجود دارد .

سیلندر پنوماتیک با میله پیستون دوطرفه

طرفین این جک دارای میله پیستون است و بعلت وجود ، دو یاتاقان میله پیستون دارای راهنمای بهتر می باشد. نیرو در دو جهت حرکت یکسان می باشد . میله پیستون می تواند توخالی باشد که به این ترتیب توانایی هدایت واسطه های متنوعی مانند هوای فشرده را داشته باشد. همچنین اتصال به خلاء نیز امکان پذیر خواهد بود.

سیلندرهای چند موضعی

سیلندر چند موضعی از دو یا چند سیلندر دو طرفه ساخته شده است که بهم متصل می باشند و با ورود هوا به هر قسمت سیلندر شروع به حرکت می کند. هنگامیکه از دو سیلندر با طول کورسهای متفاوت استفاده شده باشد، چهار موقعیت قابل دسترسی خواهد بود.

سیلندر پنوماتیک ضربه ای

نیروهای فشاری درجک پنیوماتیک محدود هستند. و یک نوع جک برای تولید انرژی جنبشی بزرگ،سیلندر پنوماتیک ضربه ای است. که به وسیله افزایش سرعت پیستون انرژی جنبشی بزرگی تامین می گردد. سرعت پیستون جک ضربه ای بین ۷٫۵ تا ۱۰ متر بر ثانیه است. با این وجود در طول کورسهای طولانی سرعت سریعه کاهش میابد و بنابراین ازجک ضربه ای نباید در طول کورسهای طولانی استفاده شود.