Những loại xi lanh khí nén, ben hơi

Những kiến thức về xi lanh khí nén, cách thức phân loại, chức năng, khả năng ứng dụng, cách lựa chọn có trong bài viết ngày hôm nay sẽ giúp khách hàng có thể tìm kiếm thiết bị phù hợp, đáp ứng yêu cầu làm việc cơ bản. Mời các bạn đón đọc nhé!

xi lanh khí nén là gì

Xi lanh khí nén là gì?

Xi lanh khí nén là một thiết bị cơ khí, là 1 chấp hành quan trọng đối với hệ thống khí nén. Ngoài tên gọi xy lanh khí nén thì nó còn có tên gọi khác là ben khí, xi lanh hơi. Nó đảm nhiệm việc biến đổi dòng khí nén sạch thành động năng.

Nếu so sánh với xy lanh thủy lực thì xy lanh khí nén có nhiều điểm ưu việt hơn như: sạch sẽ, thân thiện với môi trường, an toàn với con người, êm ái khi vận hành. Giá thành phải re Đặc biệt là nó không cần phải tốn nhiều không gian, diện tích cho việc lưu trữ dầu, lưu trữ dòng chất sau khi kết thúc chu trình.

Cấu tạo xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén là một thiết bị có cấu tạo gồm nhiều chi tiết, bộ phận như:

+ Nòng

+ Ty

+ Đũa trụ

+ Gioăng phớt làm bằng cao su

+ Lỗ cấp khí, lỗ thoát khí

cấu tạo xi lanh khí nén 2

Tất cả các chi tiết trừ gioăng phớt đều được làm bằng hợp kim, inox. Chọn những chất liệu này chế tạo sẽ giúp thiết bị có được độ cứng cáp, chắc chắn cũng như chống chịu oxi hóa, ăn mòn tốt.

Những bộ phận, chi tiết của xi lanh hơi sẽ được các hãng thiết kế đúng tiêu chuẩn, gia công tỉ mỉ nhằm mang đến 1 thiết bị chất lượng.

Hoạt động của xi lanh hơi

Xi lanh hơi sẽ hoạt động theo nguyên lý: Sau khi hoàn thiện 1 hệ thống khí có nguồn cấp, phụ kiện, van, xi lanh thì sẽ được kích hoạt làm việc.

Khí nén sau khi được lọc sạch sẽ đi qua đường ống dẫn PU đến xi lanh. Thông qua lỗ cấp, khí nén đi vào bên trong xi lanh. Lượng khí nén vẫn tăng dần khiến không gian bên trong xi lanh bị chiếm lấy và lấp đầy. Piston bên trong nòng phải di chuyển tịnh tiến, tới lui và truyền động năng ra bên ngoài. Kết thúc chu trình làm việc, khí nén sẽ xả ra bên ngoài thông qua lỗ xả.

cách hoạt động của xi lanh khí nén
Cách hoạt động của xi lanh khí nén

Chức năng của xi lanh khí nén

Xi lanh hơi là một chấp hành vì thế mà nó chỉ có một chức năng duy nhất đó là biến chuyển nguồn năng lượng khí nén được cung cấp từ máy nén, bồn chứa, bình tích áp thành động năng để ép, nén, dập, kéo… theo yêu cầu.

Mỗi xi lanh trong các hệ thống khí nén khác nhau sẽ có nhiệm vụ cụ thể. Chúng tôi vẫn luôn lưu ý với khách hàng về tải trọng làm việc, tránh xi lanh phải quá tải liên tục, quá tải trong thời gian dài.

Phân loại xi lanh khí nén

Việc phân loại xi lanh sẽ giúp ích rất lớn cho việc chọn lựa của khách hàng. Nó dựa trên các yếu tố về chức năng, hãng sản xuất, hình dạng…

Theo chức năng

Dựa trên chức năng hoạt động của xi lanh, chúng ta có thể phân thành 2 loại:

Xy lanh tác động đơn (Xi lanh 1 chiều)

Loại xi lanh khí nén 1 chiều này có đặc điểm là áp lực tác động ở 1 phía duy nhất. Nếu muốn tác động ở phía ngược lại thì phải do ngoại lực tác động hoặc do lò xo.

Khí nén được dẫn vào bên trong xi lanh thông qua 1 lỗ cấp. Lượng khí này sẽ tiếp tục tăng dần và chiếm lấy không gian bên trong và đẩy piston dịch chuyển ra bên ngoài và sinh công.

Xy lanh tác động kép (Xi lanh 2 chiều)

Xi lanh tác động kép hay còn gọi là xi lanh khí nén 2 chiều, sử dụng áp lực của không khí để dịch chuyển ty ra ngoài và rút lại. Đặc điểm của loại xi lanh này đó là trên thân sẽ có 2 cửa cấp khí: 1 để ty tiến ra và 1 để ty lùi về.

Nó thường dùng để tạo nên lực cho piston ở cả 2 phía. Nguồn khí và lưu lượng khí cung cấp cho xi lanh được điều khiển thông qua các van phân phối 5/3, 5/2 hoặc 4/2 loại 1 đầu điện hoặc 2 đầu điện.

Theo hình dạng

Nếu phân chia theo hình dạng thì chúng ta có 3 loại xi lanh cơ bản như:

Xy lanh khí nén vuông

Đây chính là loại xy lanh cơ bản, thông dụng nhất hiện nay. Đường kính xi lanh nhỏ nhất là 32 lớn nhất là 250mm tuy nhiên chúng ta có thể gia công, chế tạo lên đến 320mm, 500mm, 600mm.

xi lanh khí nén vuông

Xy lanh khí nén tròn

Loại xi lanh có thân dài, dạng trụ tròn được làm bằng hợp kim, inox, thép… hoàn toàn. Hành trình chuyển động từ 2 phía với 1 hoặc 2 đầu ty. và để điều khiển hoạt động, người dùng có thể chọn van điện từ hoặc van cơ phân phối.

xi lanh khí nén tròn

Xy lanh compact

Đặc điểm của xi lanh khí nén compact đó là kích thước vô cùng nhỏ gọn, dạng hộp chữ nhật hoặc hộp vuông. Xy lanh này có nhiều loại như: xi lanh compact đơn, compact kép, compact có lò xo, dạng tự trả về…

Ứng dụng của xy lanh này khá đặc biệt như: Dùng hệ thống ép kính khí nén, máy in, máy đóng gói…

xy lanh compact

Theo hãng sản xuất

Hiện nay, nhiều hãng sản xuất nắm bắt nhu cầu, xu hướng của người dùng đã nghiên cứu và cho ra đời rất nhiều loại, dòng xi lanh khác nhau. Sự đa dạng này đã khiến người mua dễ dàng tiếp cận được thiết bị cần. Dưới đây là 6 hãng xi lanh hơi nổi tiếng:

STNC

STNC là một hãng sản xuất các thiết bị khí nén tại Trung Quốc. Xy lanh của hãng này rất đa dạng với các loại xi lanh hợp kim, inox dạng vuông, tròn, 2 ty, compact…

Khách có thể tham khảo dòng xi lanh vuông: TGC, TGD, TGU hoặc xi lanh tròn TGA, TGL, TGM… đang được bán rất chạy trong thời gian gần đây.

xi lanh hơi

PVN

Dòng xi lanh PVN là dòng kinh tế nhất hiện nay. Với ưu thế giá thành rẻ, các loại xi lanh của hãng thích hợp với hầu hết túi tiền khách hàng.

Bạn có thể chọn các hành trình từ 25 đến 1000 và 6 loại đường kính cơ bản: 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200.

Airtac

Xi lanh Airtac là sản phẩm đến từ Đài Loan. Giá thành cao hơn so với xi lanh PVN nhưng độ bền lại ổn định, nhiều loại xi lanh để khách hàng lựa chọn. Các xy lanh này đều đảm bảo được tuổi thọ trung bình 2-3 năm, tương thích với nhiều loại máy móc, hệ thống khí khác nhau như: SU, MFCJ, SC, TN, SDA, RMT, HLF…

Festo

Nếu bạn cần tìm một xi lanh chất lượng cao, được sản xuất và kiểm định theo tiêu chuẩn châu Âu thì Festo sẽ là một đề cử uy tín.

Xi lanh của hãng có thể đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe nhất, thiết kế chống mòn, thẩm mỹ, trọng lượng nhẹ, đơn giản hóa các chi tiết. Dòng thiết bị xi lanh Festo nổi tiếng của hãng có thể kể tên như: DSNU, ESNU…

xy lanh khí festo

TPC

Thương hiệu TPC đã quá quen thuộc với các khách hàng tìm mua thiết bị khí nén tại thị trường Hàn Quốc. Tại Việt Nam, đây là lựa chọn hàng đầu của các kỹ sư cơ khí.

Hãng đa dạng các loại xi lanh TPC như: ARM, TCRL, SB, ASL, SAH, NP, NLCD, NRT, NSK, AX, ASK, AQ2, AJM…

Parker

Đặc điểm của xi lanh Parker đó là thiết kế thẩm mỹ, bền chắn, các piston hoạt động linh hoạt, nhiều kích cỡ đường kính và hành trình để khách hàng có thể lựa chọn.

Một số dòng xi lanh mà khách hàng có thể tham khảo như: GDC, PK1A, P10S…

Các loại khác

Trong những hệ thống đặc biệt, cấu trúc phức tạp thì xi lanh không chỉ thực hiện nhiệm vụ là nén, ép đẩy mà còn làm xoay, trượt, kẹp gắp trong các không gian nhỏ, chật hẹp. Chúng ta cân nhắc chọn: xi lanh quay, xy lanh kẹp, xi lanh không trục, xi lanh trượt khí nén…

Xi lanh xoay 180 là chấp hành có thể xoay 180 độ theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ.

Xi lanh kẹp là loại có góc gắn linh hoạt được phân chia thành loại kẹp song song hoặc kẹp tiếp điểm. Nó được dùng rất nhiều trong các hệ thống tự động hóa.

Kích thước xi lanh khí nén

Mỗi loại xi lanh sẽ có một kích thước riêng tuy nhiên điều mà mọi khách hàng cần phải quan tâm đó là:

+ Hành trình xi lanh: Thông thường sẽ có các kích thước 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000. Tuy nhiên, một số hệ thống có công suất lớn thì kích thước sẽ >1000.

+ Đường kính trong xi lanh: Có loại nhỏ 12,16, 20 25, 32  hoặc lớn hơn với 40,50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320.

Trong thực tế, chúng ta có thể bắt gặp các xi lanh hơi mini hoặc các xi lanh khổng lồ trong các máy ép, máy dập, máy nén…

xi lanh stnc

Ứng dụng của xi lanh khí nén

Xy lanh khí nói riêng và hệ thống khí nén nói chung ngày càng được ứng dụng rộng rãi.

Xi lanh hơi được dùng rất nhiều trong các ngành công nghiệp chế biến, lắp ráp, chế tạo máy. Do đặc tính của khí nén là sạch, xanh cũng như thân thiện với con người mà thiết bị này lắp dùng trong nhà máy sản xuất xi măng, lắp ráp linh kiện điện tử, lắp ráp và sửa chữa ô tô, chế biến thực phẩm, sản xuất nước giải khát, công nghiệp dược phẩm và thiết bị y tế, dây chuyền đóng gói và in ấn tự động, chế tạo robot…

Cách chọn mua và tính toán xi lanh khí nén

Cách lựa chọn

Trước tiên là lựa chọn thương hiệu phù hợp như chúng tôi đã nói ở trên thì khách hàng có thể tham khảo và lựa chọn xi lanh STNC, TPM, Parker, SMC, Festo… tùy theo điều kiện kinh tế của mình. Hầu hết các hãng sản xuất đều có sự phân cấp rõ ràng trong các dòng sản phẩm nhằm đáp ứng yêu cầu cụ thể của từng người.

Sau đó là tính toán để đưa ra quyết định chọn loại xi lanh có thông số: đường kính trong, hành trình, đường kính ngoài, áp suất… Chi tiết chúng tôi sẽ nói rõ ở phần tiếp theo.

Tiếp theo là lựa chọn phụ kiện khí nén đi kèm.

Để hỗ trợ việc lắp đặt cũng như vận hành của xy lanh, người ta sẽ sử dụng các loại phụ kiện. Chúng rất đa dạng như: mắt trâu, đầu lắc, tiêu âm, tiết lưu, co nối, đế xi lanh, đầu Y, ống hơi…

Khách hàng nên chú ý đến các thông số mà hãng sản xuất đưa ra để tìm được phụ kiện tương thích.

Lưu ý: Ống hơi Pu được chuộng dùng hơn hẳn vì mềm, dẻo, bền bỉ, nhẹ và giá cả phải chăng. Size ống đa dạng với phi 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16.

Cuối cùng là chọn lựa nơi phân phối thiết bị

Xi lanh khí nén loại nhỏ, loại lớn hàng chính hãng sẽ có độ bền cao, bảo hành lâu dài, mang lại lợi ích lớn cho người sử dụng. Một địa chỉ uy tín sẽ không chỉ tập trung kinh doanh sản phẩm mà còn hướng dẫn cách bảo quản, lắp đặt một cách tận tâm.

Đối với những khách hàng ở xa, mua xi lanh qua hình thức online hãy yêu cầu đơn vị cung cấp đóng gói cẩn thận, bọc lót dày dặn để tránh việc móp méo khi vận chuyển nhé!

xi lanh khí nén

Cách tính toán

Một cây xi lanh khí nén phù hợp phải có các thông số đáp ứng yêu cầu làm việc, đặc điểm của hệ thống.

Chúng tôi thường hướng dẫn các khách hàng của mình thực hiện 2 phép tính toán:

+ Tìm lực đẩy, lực kéo của xy lanh

Lực đẩy hoặc lực kéo của xi lanh sẽ được tạo ra bởi khí nén có áp suất. Công thức tính sẽ là:

F = P x A (đơn vị: N)

Trong đó, F là lực tác dụng vuông góc với bề mặt piston có đơn vị là N

P là áp suất khí nén có đơn vị là Pa

A là diện tích bề mặt piston, đơn vị tính là m2

+ Tốc độ truyền động của xi lanh

Khi tải trọng làm việc không thay đổi thì tốc độ truyền động của ben khí nén sẽ được tính theo công thức:

V = Q / A

Theo công thức đó thì Q chính là lưu lượng khí nén được tính với đơn vị m3/s.

A là tiết diện có đơn vị là m2 và V là vận tốc có đơn vị là m/s.

Nếu dung tích của thiết bị chấp hành (xi lanh khí nén) cùng tải trọng làm việc không đổi thì lưu lượng Q sẽ tỉ lệ với tốc độ truyền động.

Song song với việc tính toán chọn tốc độ xi lanh phù hợp thì trong 1 số hệ thống, người ta sẽ lắp các tiết lưu ống để điều chỉnh lưu lượng khí nén sao cho thích hợp.

Đó chính là những thông tin cơ bản về xi lanh khí nén mà chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn. Hy vọng bài viết sẽ giúp bạn có thể chọn được loại xi lanh thích hợp với hệ thống cũng như các yêu cầu làm việc.