ELEMENTEN DIE DE KEUZE VAN EEN CILINDER BEPALEN

1. ELEMENTEN DIE DE KEUZE VAN EEN CILINDER BEPALEN

2. KRACHTBEREKENING

3. pD² p (D² - d²) 4 4 Nominale duwkracht F1 = p x Nominale trekkracht F2 = p x Kracht van een cilinder duwkracht trekkracht Theoretisch

4. Kracht van een cilinder duwkracht trekkracht Praktische factoren Rekening houden met: - interne wrijvingen - externe wrijvingen - smering - uitlijning - snelheidsregeling

5. Statische kracht Fstatisch @ 0,95 Ftheoretisch Kracht van een cilinder duwkracht trekkracht

6. Kracht van een cilinder Dynamische kracht Fpraktisch@ 0,75 Ftheoretisch duwkracht trekkracht ACTIE = REACTIE ZUIGER UITWENDIGE BELASTING + WRIJVING (= pxA) ACTIE (= pinwxA) UITWENDIGE TEGENKRACHT (= puitwxA) “Verhoog de krachtreserve bij wisselende belasting”

7. SNELHEIDSREGELING

8. Afstellen van de snelheid van een cilinder • Door smoren van de uitlaatlucht 4 2 12 14 5 3 1

9. Snelheidsregelaars • In één richting voor montage in lijn: • vrije doorlaat in één richting, • in de andere richting wordt de doorlaat door de regelnaald ingesteld.

10. Banjokoppeling met snelheidsregelaar • Wordt rechtstreeks in de aansluitpoort van de cilinder geschroefd. • Snelheidsregelaar op de uitlaat. • Regelnaald met interne zeskant voor inbussleutel.

11. Actie op de zuiger bij uitgaande slag 100 N 0,4 MPa Persluchtcilinder Ø 32 mm

12. Actie op de zuiger bij uitgaande slag 100 N ? A 2 = 6,9 cm² p2 p1 0,4 MPa A 1 = 8 cm²

13. Actie op de zuiger bij uitgaande slag 100 N ? A 2 = 6,9 cm² p2 p1 0,4 MPa A 1 = 8 cm² Actie Reactie =

14. Actie op de zuiger bij uitgaande slag 100 N ? A 2 = 6,9 cm² p2 p1 0,4 MPa A 1 = 8 cm² Actie Reactie = p2. A2+ belasting + wrijving p1. A1 =

15. Actie op de zuiger bij uitgaande slag 100 N ? A 2 = 6,9 cm² p2 p1 0,4 MPa A 1 = 8 cm² Actie Reactie = p2. A2+ belasting + wrijving p1. A1 = 0,4.8.100 (p2.6,9.100 )+ 100 + 10 =

16. Actie op de zuiger bij uitgaande slag 100 N ? A 2 = 6,9 cm² p2 p1 0,4 MPa A 1 = 8 cm² Actie Reactie = p2. A2+ belasting + wrijving p1. A1 = 0,4.8.100 (p2.6,9.100 )+ 100 + 10 = (320-110):690=0,304 MPa p2 =

17. Wat als de belasting vergroot? 30 N 100 N ? p2 p1 0,4 MPa 0,4.8.100 (p2.6,9.100)+130+10 = p2= (320-140): 69 = 0,26 MPa p2 verkleint : Dp vergroot!!

18. Grafiek druk en snelheid pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Cilinderwerking en drukverloop in dubbelwerkende cilinder met 2 snelheidsregelaars die de uitlaatlucht smoren Belasting

19. Grafiek druk en snelheid : tijdspunt 0 pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 0 : - startsignaal op ventiel - cilinder beweegt niet Belasting

20. Grafiek druk en snelheid : tijdspunt 1 pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 1 : - ventiel is geschakeld - cilinder beweegt niet Belasting

21. Grafiek druk en snelheid : tijdspunt 2 pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 2 : - gelijke drukken - cilinder beweegt niet Belasting

22. Grafiek druk en snelheid : tijdspunt 3 pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 3 : - maximum inlaatdruk is bereikt - uitlaatdruk is nog onvoldoende ontlucht - cilinder beweegt niet Belasting

23. Grafiek druk en snelheid :tijdspunt 4 = start beweging pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 4 : - uitlaatdruk is voldoende ontlucht - cilinder begint te bewegen - drukval op pin ! Belasting

24. Grafiek druk en snelheid :tijdspunt 5 = tijdens beweging pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 5 : - kruissnelheid is bereikt ! - actie = reactie - ingangs- en uitgangsdruk zijn gestabiliseerd Belasting

25. Grafiek druk en snelheid :tijdspunt 6 = dode tijd pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Dode tijd hangt af van :- grootte belasting (p)- uitlaatkromme - gewenste snelheid - volume en slaglengte cilinder Belasting

26. Wat als de belasting wijzigt ?Tijdspunt 7 pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 7 :De belasting wordt groter OF De belasting wordt kleinerDp wordt groter Dp wordt kleinerde tegendruk daalt de tegendruk stijgtde cilinder vertraagt de cilinder versnelt Belasting

27. Nieuw evenwicht en variatie belasting : Tijdspunt 8 pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 8 :Een nieuw evenwicht is gevonden op Dp’’ of Een nieuw evenwicht is gevonden op Dp’ Belasting

28. Grafiek druk en snelheid :Tijdspunt 9 = buffering pin= druk om de zuiger naar voor te duwen puit= tegendruk aan stangzijde • Tijdspunt 9 : - begin van de pneumatische buffering - de tegendruk in de cilinder kan zeer hoog stijgen Belasting

29. Vuistformule snelheid van de zuiger * Q A 2 . Vmax. = Waarbij: Vmax. = cm/s cilinder onbelast Q = debiet van het ventiel in l/min gemeten bij 0,6 MPa ingangsdruk (relatieve druk) en een drukval van 0,1 MPa, bij +20°C A = oppervlakte zuiger in cm² *Opmerking: dit geeft een indicatie van de snelheid bij een normale opstelling.

30. Cilinder Ø 50 mm doorlaat ventiel = 750 l/min Vmax. = = 75 cm/s 2 . 750 20 Voorbeeld

31. Belasting Snelheid 0% 100% Vmax. 70% 60% Vmax. 100% 0% (stilstand) Invloed van de belasting op de snelheid Vmax 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Belasting in % V in % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Belasting in %

32. Verhoogde snelheid • Bij bepaalde toepassingen kan de zuigersnelheid met 50% verhoogd worden door een snelontluchter te plaatsen. • Bij werking gebeurt de ontluchting van de voorste kamer rechtstreeks via de snelontluchter. • Ingebouwde buffers geven minder goede resultaten.

33. 2 2 1 1 Snelontluchters Cilinder Cilinder Ventiel Ventiel • Aansluitpoorten: G1/4" tot G1/2" • Druk: 0,07 tot 1 MPa • Temperatuur: +5 tot +80°C • Met of zonder geluiddemper S/510 - S/514

34. LUCHTVERBRUIK

35. p (D² - d²) pD² 4 4 Luchtverbruik ingaande slag V = x ls x (p1 + 1) x 10 Luchtverbruik uitgaande slag V = x ls x (p1 +1) x 10 Luchtverbruik Het luchtverbruik van een cilinder wordt uitgedrukt in dm³ (“vrije” lucht) Ø d Ø D Slaglengte ls V = dm³ ls = dm D = dm p1 = werkdruk in MPa op manometer d = dm 1 = atmosferische druk (± 0,1 MPa)

36. Luchtverbruik • Alle cilinderbewegingen voor 1 cyclus optellen • Volumes van de leidingen er bij optellen • Praktische veiligheidsmarge :± 50% indien verbruik < 500 l/min± 25% indien verbruik > 500 l/min • Lekken opsporen! • Rekening houdend met de cyclustijd kan men het benodigd luchtdebiet Q bepalen : luchtverbruik (dm³) cyclustijd (s) Q (dm³/s) =

37. KNIKBELASTING

38. Knikbelasting • Alleen voor grote slaglengten • Bepalend zijn: • de duwkracht • de diameter van de stang • de lengte van de stang • de bevestiging

39. ² . E . J l² . s Fk = Knikbelasting Waarbij Fk = knikbelasting in Newton E = elasticiteitscoëfficiënt J = inertiemoment l = effectieve lengte in mm s = veiligheidsfactor, normaal 5

40. ² . E . J l² . s Fk = Knikbelasting Effectieve lengte x knikfactor (i.f.v. de bevestiging) = MAX. SLAGLENGTE

41. Knikbelasting Knikfactor = 0,6 Knikfactor = 1,3

42. Knikfactor i.f.v. de belasting

43. Knikbelasting Kniklengte* in mm Uitgeoefende kracht in N * De kniklengte moet vermenigvuldigd worden met de knikfactor om de maximum slaglengte te bekomen

44. Gaffel op de zuigerstang Bevestigingen Flensbevestiging voor of achter Dubbelwangig scharnier aan bodemzijde Hoekstukken

45. Kogelscharnier aan bodemzijde Scharnierende bevestigingen Enkelwangig scharnier aan bodemzijde Kogelscharnier op de zuigerstang Scharnier met 2 tappen Scharnier met contrascharnier aan voor- of achterzijde