[Phần 1] Cách Tính Kích Thước Và Lựa Chọn Xilanh Điện

Nhiều anh em muốn biết cách tính kích thước và lựa chọn xilanh điện. Đó là lý do B2bmart tổng hợp và chia sẻ bài viết dưới đây. Xác định kích thước phù hợp, loại vít cũng như bước và hệ thống động cơ yêu cầu nhà phát triển ứng dụng phải hết sức chú ý. Nếu anh em đang trong quá trình chịn lựa loại xilanh này thì hãy tham khảo ngay nhé!

 Tính toán lực đẩy

Tính lực đẩy do ứng tạo ra. Tổng lực đẩy thường bao gồm 3 thành phần:

• Lực đẩy gia tốc Fa = L / g x V / Ta
• Lực đẩy do trọng lực Fg = Lsinα
• Lực đẩy do ma sát Ff = µsLcosα

 -> Tổng lực đẩy = Ft = Fa + Fg + Ff

Định hướng xi lanh

Các thuật ngữ được sử dụng và giá trị của chúng phụ thuộc vào hướng của cơ cấu chấp hành. Tham khảo các hình ảnh minh họa và phương trình dưới đây để xác định dạng của phương trình lực đẩy 

Phương trình ngang, Phương trình dọc ,Phương trình góc

Ft = Fa + Ff 

Hướng lên trên

Ft= Fa + Fg + Ff Ft = Fa + Fg + Ff

Hướng xuống dưới

Ft = Fa – Fg + Ff Ft = Fa – Fg + Ff

Điều kiện sử dụng phương trình:

• Ft = Tổng lực đẩy (lớn nhất) (N, lb)
• Ff = Lực ma sát (N, lb)
• Fg = Lực hấp dẫn (N, lb)
• α = Góc nghiêng (xem hình minh họa bên dưới)
• µs = Hệ số ma sát trượt
• L = Tải trọng thực tế (N, lb)
• g = Gia tốc do trọng lực (9800 mm / giây)
• V = Vận tốc (mm / giây, inch / giây)
• Ta = Thời gian tăng tốc (giây)
• D = Khoảng cách di chuyển (mm, in)
• t = Thời gian di chuyển (giây)
• A = Gia tốc (mm / giây², inch / giây²) 

Điều kiện bố trí xi lanh

Các thuật ngữ được sử dụng và giá trị của chúng phụ thuộc vào hướng của cơ cấu chấp hành. Tham khảo các hình ảnh minh họa và phương trình dưới đây:

Tính toán cấu hình chuyển động

Hai dạng chuyển động phổ biến liên quan đến vận tốc với thời gian là Dạng chuyển động Hình thang và Hình tam giác. Họ phục vụ tốt điểm xuất phát để tính toán các thông số chuyển động và lực đẩy.

Lưu ý về Gia tốc: Nói chung, bất kỳ gia tốc nào nhỏ hơn hoặc bằng 1 g (9,8 m / s2 hoặc 386 in / s2) được coi là chấp nhận được. Gia tốc lớn hơn 1 g nên được tham khảo nhà máy trước khi đặt hàng các nhà sản xuất

Chọn kích thước bộ truyền động và trục vít 

Sử dụng lực đẩy tối đa và vận tốc tuyến tính được xác định từ các tính toán trước đó, chọn kết hợp bộ truyền động / trục vít mà có thể thực hiện chuyển động. Vít chì có vận tốc quay tối đa là hàm của đường kính trục vít và khoảng cách giữa các gối đỡ ổ trục của nó.

Có thể cần phải chọn một bộ truyền động tạo ra nhiều lực đẩy hơn yêu cầu chỉ để đáp ứng tốc độ. Tham khảo Bảng tốc độ tới hạn. 

Vít me dẫn hướng hay vít me bi cầu?

Vít me dẫn hướng được thiết kế bởi hệ thống ma sát cao trong đó đai ốc bằng nhựa hoặc đồng đi qua trục vít. Ma sát này giới hạn vít me dẫn hướng đối với các ứng dụng chu kỳ làm việc thấp, thường là dưới 50%.

Vít me bi cầu sử dụng một hoặc nhiều loạt vòng bi tuần hoàn lăn giữa đai ốc và trục vít. Tiếp xúc thấp, ma sát lăn (chứ không phải ma sát trượt cao) chuyển thành một thiết bị hiệu quả hơn nhiều (thường là 90%). Vít me dẫn hướng có thể hoạt động ở 100% chu kỳ làm việc

Chọn xilanh điện từ Đường  đặc tính Tốc độ / Lực đẩy của các nhà sản xuất

Ứng dụng có dữ liệu được xác định sau:

Tải trọng = 400 lbs

Hành trình = 6 inch

Thời gian di chuyển = 1 giây

Kiểu bố trí: Dọc

Sử dụng các phương trình từ các trang trước và giả sử cấu hình vận tốc hình thang, bạn sẽ thấy rằng:

Ft = Fa + Ff  + Fg

V = 1,5 × D / t= 1,5 × 6 trong / 1 giây = 9 in / s (tham khảo bảng tốc độ tới hạn để biết các giới hạn)

A = 4,5 × D / t2 = 4,5 × 6 = 27 in / s² (dưới giới hạn 1 g hoặc 386 in / s²)

Fa = (400 lbs × 9 in / s) ÷ (386 in / s2 × 0,3333 giây) = 28 lbf

Ff = 400 (Cos (90) = 0

Fg = 400 lbs × sin (90) = 400 lbs

Ft = 28 lbs + 0 lbs + 400 lbs = 428 lbs

V = 9 in / s

Trên đây là cách tính kích thước và lựa chọn xilanh điện mà B2bmart.vn tổng hợp được. Đây là những kiến vô cùng hữu với những ai đã và đang làm trong ngành thủy lực. Lưu lại ngay những lưu ý này để ứng dụng thật hiệu quả vào công viêc nhé!