Advertisements

Xi lanh khí nén là thiết bị quan trọng trong bộ truyền động, tạo ra nguồn năng lượng vận hành cho các thiết bị máy móc. Cùng CNSG tìm hiểu về xi lanh khí nén, nguyên lý hoạt động và phân loại trong bài viết này nhé!

Xi lanh khí nén là gì?

Xi lanh khí nén là gì
Xi lanh khí nén là gì

Xi lanh khí nén còn gọi là xi lanh khí hoặc ben khí nén, là một thiết bị cơ học, sử dụng sức mạnh của khí nén để tạo ra nguồn năng lượng nhằm cung cấp cho chuyển động. 

Thiết bị xi lanh khí nén đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ hệ thống, tác dụng làm piston của xi lanh chuyển động từ đó giúp chuyển hóa năng lượng của khí nén thành động năng, thông qua đó truyền động đến thiết bị hoạt động. 

Bởi vì khi hoạt động khí nén có khả năng nở rộng, không có sự xuất hiện của năng lượng đầu vào từ bên ngoài. Để thực hiện chức năng của mình, khí nén có thể dãn nở ở áp suất lớn hơn áp suất khí quyển, áp lực được tạo ra này có khả năng đẩy piston chuyển động theo hướng mong muốn.

Xem thêm >>

Cấu tạo của xi lanh khí nén

Cấu tạo xi lanh khí nén (1)
Cấu tạo xi lanh khí nén (1)

Khác với xi lanh thủy lực, cấu tạo chính của xi lanh khí nén thường bao gồm các bộ phận như sau:

+ Thân trụ (barrel)

+ Piston

+ Trục piston (piston rod)

+ Lỗ cấp khí (cap-end port)

+ Lỗ thoát khí (rod-end port)

Hành trình xa nhất mà trục piston có thể di chuyển ( được gọi là cylinder stroke) là đơn vị được thiết kế tùy theo nhà sản xuất, tùy biến theo yêu cầu phù hợp, hoặc lượng chạy của nhà máy.

Nguyên lý hoạt động của xi lanh khí nén 

Nguyên lý hoạt động của xi lanh khí nén
Nguyên lý hoạt động của xi lanh khí nén

Nguyên lý hoạt động của xi lanh khí nén

Xi lanh của máy nén khí hoạt động bằng cách chuyển hóa nguồn năng lượng của khí nén thành động năng, từ đó tạo lực để để piston của xi lanh dịch chuyển và chuyển động theo hướng mong muốn của người dùng, đi đến thiết bị bên ngoài.

Tính lực đẩy xi lanh khí nén

Hành trình xi lanh khí nén được xác định là khoảng cách xa nhất mà xi lanh có thể dịch chuyển. Vì thế, các thông số kỹ thuật liên quan cũng phải dựa vào thực tế yêu cầu, tuy nhiên khi chọn hành trình xi lanh người dùng cần phải chọn theo dãy tiêu chuẩn của hãng.

Công thức tính như sau:
F = P . A

Trong đó:

  • F: Lực của xi lanh 
  • P: Áp suất của khí nén cung cấp vào (kg/cm²)
  • A: Diện tích của piston máy nén khí theo cm²

Phân loại xi lanh khí nén

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại xi lanh khí nén đa dạng, khác nhau về xuất xứ, chủng loại, mẫu mã,… trong đó những loại xi lanh khí nén phổ biến nhất là những loại dưới đây:

Xi lanh khí nén 1 chiều

Xi lanh khí nén 1 còn được gọi là xi lanh khí nén tác động đơn. Loại xi lanh khí nén này sử dụng nguồn năng lượng chính là khí nén để dịch chuyển piston theo một hướng chuyển động nhất định. 

Piston của xi lanh khí nén 1 chiều trở về vị trí ban đầu nhờ lực tác động của lò xò hoặc một lực đẩy từ bên ngoài. Khi quan sát xi lanh khí nén 1 chiều, người dùng có thể quan sát thấy dấu hiệu nhận biết khi chúng có 1 lỗ cấp nguồn khí nén và lỗ thoát khí nén trên thân.

Thông thường, khi sử dụng xi lanh khí nén 1 chiều, người ta sử dụng van điện từ khí nén 3/2 (van điện từ 3 cửa 2 vị trí) để điều chỉnh dòng khí nén.

Xi lanh khí nén 1 chiều có 2 dạng cơ bản:

+ Xi lanh khí nén kiểu piston

+ Xi lanh khí nén kiểu màng.

Xi lanh khí nén 2 chiều

Xi lanh khí nén 2 chiều còn gọi là xi lanh khí nén tác động kép. Đây là loại xi lanh khí nén có tính chất ưu việt khi có cơ cấu dẫn động ở cả 2 đầu. 

Xi lanh khí nén 2 chiều sử dụng lực đẩy của khí nén để tác động đẩy ra và rút lại. Cấu tạo của xi lanh khí nén 2 chiều dễ nhận thấy với 2 lỗ để cung cấp khí nén, hỗ trợ để lực đẩy piston này được sinh ra từ cả 2 phía. 

Với loại xi lanh khí nén  2 chiều này, người ta sử dụng van điện từ loại 4/2, 5/2 hoặc 5/3 để điều chỉnh lưu lượng khí nén.

Đặc điểm nổi bật của hầu hết xi lanh khí nén 2 chiều là cần piston chỉ có ở 1 phía, vì vậy kích thước 2 đầu piston khác nhau dẫn đến lực tác dụng lên cần của piston khác nhau hoàn toàn. 

Trên thị trường hiện nay có 2 loại xi lanh khí nén 2 chiều:

+ Xi lanh khí nén 2 chiều không có đệm giảm chấn

+ Xi lanh khí nén 2 chiều có đệm giảm chấn, có thể điều chỉnh được hành trình

Xi lanh khí nén 2 chiều đồng bộ là loại xi lanh có cần piston ở cả 2 phía, lực sinh ra ở 2 phía gần như hoàn toàn bằng nhau với diện tích 2 mặt bằng nhau.

Một số loại xi lanh khí nén phổ biến khác

Một số loại xi lanh khí nén phổ biến
Một số loại xi lanh khí nén phổ biến
  • Xi lanh khí nén dạng xoay
  • Xi lanh khí nén dạng trượt (xi lanh trượt khí nén)
  • Xi lanh điện khí nén
  • Xi lanh inox khí nén: xilanh inox khí nén là loại xilanh được làm bằng chất liệu inox không gỉ, đảm bảo thiết bị hoạt động bền bỉ theo thời gian.
  •  Xi lanh khí nén tròn
  • Xi lanh khí nén vuông

Công dụng của xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất, nhất là phổ biến trong các lĩnh vực như:

  • Xi lanh khí nén ứng dụng trong đời sống với thiết kế cửa thông minh
  • Xi lanh khí nén ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp
  • Xi lanh khí nén ngày nay được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như lắp ráp, chế tạo robot, chế biến, công nghiệp gỗ,…
  • Xi lanh khí nén ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng