thumb|300px|Obrotowy siłownik pneumatyczny
Siłownik pneumatyczny – urządzenie mechaniczne, które do wytworzenia siły wykorzystuje energię sprężonego gazu, co pozwala na użycie go jako elementu wykonawczego do wprawienia w ruch elementów maszyn. Siłowniki pneumatyczne dzięki zastosowaniu w nich czystego medium, jakim jest powietrze, generują znacznie mniejsze zanieczyszczenia niż elementy hydrauliczne, ale większe niż elektryczne silniki liniowe.
Elementy typowego siłownika pneumatycznego tuleja cylindrowa pokrywa przednia pokrywa tylna tłok pierścień uszczelniający połączenie ruchowe tłoka tłoczysko tuleja prowadząca pierścień uszczelniający umieszczony w pokrywie przedniej pierścień zgarniający
Podział siłowników pneumatycznych Chociaż cylindry pneumatyczne różnią się wyglądem, rozmiarem i funkcją, ogólnie należą one do jednej z określonych kategorii pokazanych poniżej. Istnieje jednak wiele innych rodzajów cylindrów pneumatycznych, z których wiele zaprojektowano tak, aby spełniały określone i specjalistyczne funkcje.
Podstawowe parametry techniczne opisujące siłowniki pneumatyczne: średnica siłownika pneumatycznego: od 8 do 320 mm (większe średnice traktowane są jako nietypowe) zakres skoków roboczych od 1mm do ok. 3000 mm (ze względu na dostępność tulei) siły użyteczne przy zasilaniu standardowym ciśnieniem 0,63MPa od 5 daN do 5000 daN zakres ciśnień pracy od 0,05 MPa do 1,6 MPa zakres temperatur pracy od -20 do +180 °C (w zależności od zastosowanych uszczelnień) czynnik roboczy – sprężone powietrze oczyszczone do wartości min. 40 μm, smarowane mgłą olejową lub powietrze oczyszczone niesmarowane (wymaga dokładniejszej filtracji ok. 20 μm)
W zależności od budowy siłowniki dzieli się ze względu na:
Rodzaj ruchu roboczego liniowe jednostronnego działania – w siłownikach jednostronnego działania, czynnik roboczy – jakim jest powietrze – zastępujemy za pomocą sprężyny. Tłok przesuwany jest za pomocą sprężonego powietrza w kierunku występowania większego obciążenia. W przypadku braku obciążeń w przeciwną stronę sprężyna powoduje powrót tłoczyska do pierwotnej pozycji. Dzięki takiemu zabiegowi możemy zużywać mniej powietrza, co przekłada się na mniejsze zapotrzebowanie na energię elektryczną, a ponadto powoduje mniejsze obciążenie sprężarki dwustronnego działania – najbardziej popularnymi produktami stosowanymi w większości aplikacji są siłowniki dwustronnego działania. W siłownikach tego typu, powietrze doprowadzane jest na zmianę do jednej i drugiej komory, przy równoczesnym odpowietrzaniu przeciwległych komór cylindra. Doprowadzone sprężone powietrze działa ciśnieniem na tłok, co skutkuje wysunięciem tłoczyska. Następnie, w celu schowania elementu wykonawczego, powietrze doprowadzane jest z drugiej strony siłownika. kątowe krzywoliniowe
Rodzaj elementu roboczego tłokowe – to najbardziej popularny produkt spośród siłowników pneumatycznych wykorzystywany w wielu gałęziach przemysłu. Stosuje się go do podnoszenia, przesuwania, obracania, czy też cięcia elementów. nurnikowe membranowe mieszkowe workowe i dętkowe
Występowanie tłoczyska tłoczyskowe – elementem wykonawczym jest tłoczysko siłownika beztłoczyskowe – elementem wykonawczym jest wózek.
Zastosowanie siłowników pneumatycznych Najczęstsze przeznaczenie tego rodzaju siłowników to przemysł, ale mają również zastosowanie poza halami produkcyjnymi, np. w urządzeniach używanych przez strażaków, jak przecinaki czy rozwieraki. Spotkamy je w autach, gdzie służą do otwierania klap i drzwi, a w samochodach ciężarowych służą do wprawiania w ruch platform rozładunkowych. Urządzenia wykorzystujące siłowniki pneumatyczne są również w domach, jak meble, np. fotele biurowe czy drzwiczki w szafkach oraz siłowniki przy drzwiach. Właściciele prywatnych domów znajdą je w automatycznych bramach wjazdowych.
Zalety siłowników pneumatycznych Zaletą siłowników pneumatycznych jest to, że są stosunkowo proste w budowie i obsłudze. Czynnik napędzający, czyli sprężone powietrze, jest łatwo dostępny w każdym miejscu. Stąd ich zastosowanie tam, gdzie nie można użyć siłowników elektrycznych ze względu na brak doprowadzonej energii elektrycznej.
Siłowniki pneumatyczne charakteryzuje wysoki poziom odporności na działanie wysokich i niskich temperatur. Są one również odporne na pracę w warunkach, w których panuje wilgoć. Siłowniki pneumatyczne cechuje również wysoki poziom bezpieczeństwa pozwalający na ich zastosowanie w miejscach zagrożonych wybuchemAnaliza całkowitych kosztów i zużycia energii w przypadku napędów elektrycznych i pneumatycznych, AUTOMATYKA PRZEMYSŁOWA, październik-grudzień 2017 [dostęp 2023-05-18]..
Do zalet siłowników pneumatycznych należy też to, że mogą być w wykonane na indywidualne zamówienie według wymagań zleceniodawcy. W Polsce działa wiele firm, które oferują szeroką gamę takich siłowników różnego przeznaczenia, co powoduje, że rzadko kiedy występują problemy z ich nabyciem.
Siłowniki pneumatyczne są bardzo popularne w różnorodnych gałęziach przemysłu ze względu na powyżej wymienione zalety oraz stosunkowo niski koszt ich zakupu.
Wady siłowników pneumatycznych Podstawową wadą siłowników pneumatycznych są wysokie koszty eksploatacji, które uwidaczniają się w zestawieniu z alternatywnymi liniowymi silnikami elektrycznymi. Sprężone powietrze jest bowiem jednym z droższych mediów roboczych. Wynika to z dużych strat powietrza podczas jego wytwarzania w sprężarkach powietrza. Z tego powodu wymagane są częste konserwacje i kontrola wycieków oraz nieszczelności, które są trudne do wykryciaSiłownik pneumatyczny – ile kosztuje w porównaniu do silnika liniowego?, MultiProjekt, 17 kwietnia 2023 [dostęp 2023-05-18]..
Siłowniki pneumatyczne mają również problem z płynnym zatrzymywaniem oraz z uzyskiwaniem dużych sił i momentów. Wynika to ze ściśliwości powietrza, która jest około 2000 razy większa niż w przypadku zastosowania oleju hydraulicznego oraz z uzyskiwania ciśnienia sprężonego powietrza od 6 do 10 barów.
Zawory rozdzielające i zawory bezpieczeństwa występujące w siłownikach pneumatycznych są bardzo hałaśliwe podczas pracy, wobec czego konieczne jest również korzystanie z tłumików niwelujących hałas.
Normy produkcji siłowników Większość siłowników dostępnych w sprzedaży objętych jest normą, co stwarza szereg udogodnień dla klientów. Standaryzacja powoduje bowiem łatwość w doborze mocowań oraz możliwość uniezależnienia się od jednego dostawcy, ponieważ siłowniki są w pełni zamienne. Na polskim rynku można spotkać normy takie jak: ISO6432 (siłowniki okrągłe o średnicach od fi 8 do fi 25 mm) ISO15552 (siłowniki profilowe o średnicach od fi 32 do fi 125 mm) ISO21287 (siłowniki kompaktowe o średnicach od fi 16 do fi 100 mm) UNITOP (siłowniki kompaktowe o średnicach od fi 16 do fi 100 mm)
Wymienione powyżej normy określają wymiary montażowe, które siłownik musi posiadać, aby spełniał daną normę. Brak standaryzacji w kategorii materiałowej powoduje, że siłowniki w jednej normie wytwarzane są w kilku wariantach materiałowych.
Zobacz też siłownik hydrauliczny silnik liniowy silnik pneumatyczny muskuł pneumatyczny
Przypisy
Linki zewnętrzne Budowa siłownika pneumatycznego
Kategoria:Siłowniki