Xi lanh khí nén là gì?

Xi lanh khí nén là một thuật ngữ rất quen thuộc trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong hoạt động sản xuất các loại máy móc công nghiệp hay các công trình xây dựng sử dụng hệ thống khí nén.

Thuộc danh mục xi lanh trong các ngành cơ khí, sản xuất, Xi lanh khí nén là một trong rất nhiều loại xi lanh khác nhau. Chúng đều có mục đích để chuyển hóa năng lượng thành động năng, làm chuyển động trục quay.

   Xi lanh khí nén là một thiết bị cơ học bằng việc sử dụng sức mạnh của khí nén để tạo ra lực cung cấp cho các chuyển động. Năng lượng sẽ được chuyển hóa từ khí nén thành động năng và tác dụng lên piston của xi lanh khiến nó chuyển động theo hướng mong muốn.

Xi lanh khí nén là dạng cơ cấu vận hành có chức năng biến đổi năng lượng tích lũy trong khí nén thành động năng cung cấp cho các chuyển động.
Xi lanh khí nén hay còn được gọi là pen khí nén là các thiết bị cơ học tạo ra lực, thường kết hợp với chuyển động, và được cung cấp bởi khí nén (lấy từ máy nén khí thông thường).

Chức năng chính của xi lanh khí nén

Về cơ bản, piston trong xi lanh chuyển động qua lại để chuyển hóa năng lượng. Sự chuyển động này liên tục hoặc thành đợt mà không cần sự can thiệp của bất kì yếu tố nào. Tần suất chuyển động của piston được điều chỉnh để kiểm soát năng lượng đầu ra trong hệ thống.

Để thực hiện chức năng của mình, xy lanh khí nén truyền một phần năng lượng bằng cách chuyển năng lượng tiềm năng của khí nén thành động năng. Điều này đạt được bởi khí nén có khả năng nở rộng, không cần năng lượng khác tác động. Tự nó biến đổi do áp lực được thiết lập bởi khí nén đang ở áp suất lớn hơn áp suất khí quyển.

Một khi được kích hoạt, không khí nén vào trong ống ở một đầu của piston và do đó, truyền tải lực trên piston. Sau đó, piston sẽ di chuyển nhờ khí nén.

Xi lanh khí nén được thiết kế và chế tạo khác nhau để phù hợp với yêu cầu trong hệ thống trong chế tạo máy.

• Xi lanh vuông
• Xi lanh tròn
• Xi lanh kẹp
• Xi lanh compact
• Xi lanh xoay
• Xi lanh trượt…

Cấu tạo của xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén có cấu tạo gồm các bộ phận chính như sau:

• Thân trụ (barrel)
• Piston
• Trục piston (piston rod)
• Lỗ cấp khí (cap-end port)
• Lỗ thoát khí (rod-end port)

 Xi lanh khí nén được biết đến với 2 loại chính: xi lanh khí nén 1 chiều, xi lanh khí nén 2 chiều bên cạnh đó còn có một số xi lanh khí nén khác như: xi lanh khí nén dạng xoay, dạng trượt, xi lanh điện khí nén, …… Khi mua xi lanh khí nén chúng tên nên tìm hiểu kỹ và cân nhắc về các loại cũng như model của các xi lanh để có thể chọn được loại xi lanh khí nén phù hợp.

Các loại xy lanh khí nén trên thị trường

Mặc dù xylanh khí nén có thể khác nhau về diện mạo, kích cỡ và chức năng, nhưng có thể phân loại chúng như dưới dây. Ngoài ra, có nhiều thiết bị xilanh khí nén được thiết kế để đáp ứng chức năng cụ thể và chuyên biệt.

Xy lanh khí nén hoạt động đơn

Xi lanh khí nén tác động đơn hay còn gọi là xylanh 1 chiều. Loại này được sử dụng khá thông dụng trên thị trường. Hoạt động

Các xi lanh hoạt động đơn (SAC) sử dụng lực truyền không khí để di chuyển theo một hướng (thường là ra ngoài), và một lò xo để trở về vị trí “ban đầu”. Đối với kiểu xylanh này khí nén được sử dụng dùng để sinh công từ một phía của piston, sau đó piston lùi về bằng một lực đẩy của lò xo hay từ lực bên ngoài tác động về. Thông thường đối với xi lanh khí nén tác động đơn chúng ta thường thấy trên xy lanh có 1 lỗ cấp nguồn khí nén và lỗ thoát khí nén. Để đều chỉnh dòng khí nén cho xy lanh đơn thường chúng ta sử dụng van điện từ khí nén 3/2.

Ben khí nén tác động đơn hay còn được gọi là xi lanh khí nén 1 chiều. Đây là loại xi lanh thông dụng, sử dụng áp suất của khí nén để tạo lực cho piston di chuyển từ trong ra ngoài và có một lò xo để hồi về vị trí ban đầu.

Riêng đối với xy lanh này thì khí nén để sinh ra công, đi vào từ 1 phía. Để piston lùi về thì sử dụng lực đẩy của lò xo.

Hay có thể dễ hiểu là: Áp suất khí nén tác động một phía xi lanh, phía còn lại là lực của lò xo tác động.

Khi khí nén được kích thích và dẫn vào trong xi lanh. Lượng khí sẽ tăng dần lên và không gian bên trong bị chiếm lấy. Và piston lúc này sẽ di chuyển sinh ra công để thực hiện.

Khách hàng có thể điều khiển xy lanh thông qua việc lắp đặt và dùng các loại van khí nén, van đạp chân, van gạt tay để thay đổi tốc độ tiến lùi của piston.

Xy lanh hai chiều – Xi lanh kép

Là loại xi lanh hoạt động hai chiều (DAC) sử dụng lực không khí để di chuyển đẩy ra và rút
lại. Chúng có hai cổng để cho phép không khí, một cho hành trình đi ra và một cho hành
trình lùi về. Xy lanh khí nén hai chiều được dùng để sinh ra lực đẩy piston từ 2 phía, đối
với loại xy lanh này xi lanh có 2 lỗ dùng để cung cấp nguồn khí nén, lưu lượng khí nén cấp
cho van được sử dụng các kiểu van điện từ chia khí 4/2, 5/2 hoặc 5/3 1 hoặc 2 đầu cuộn
coil đều áp dụng được.
Có một điểm chúng ta cần lưu ý đó là xi lanh khí nén kép cần piston về một phía do điện
tích 2 mặt piston là khác nhau vì thế lực tác dụng lên cần piston cũng khác nhau hoàn
toàn. Hiện nay, trên thị trường chúng ta thường gặp 2 dạng xilanh kép như sau:
– Xy lanh kép không có đệm giảm chấn
– Xi lanh kép có cần piston 2 phía gọi là xi lanh đồng bộ vì diện tích 2 mặt đều bằng nhau vì
vậy lực tác động sinh ra hầu như là hoàn toàn bằng nhau.
CÁC LOẠI XI LANH KHÍ NÉN KHÁC
Mặc dù ( xi lanh tác động đơn ) SAC và ( Xi lanh tác động kép ) DAC là loại bình phổ biến
nhất của xy lanh khí nén, các loại sau đây không phải là đặc biệt hiếm:
Xy lanh Xoay: bộ truyền động sử dụng không khí để truyền động qua.
Xi lanh Trượt: bộ truyền động sử dụng khớp nối cơ học hoặc từ để truyền đạt lực, điển
hình cho một chiếc bàn hoặc một thân khác di chuyển dọc theo chiều dài của thân xi lanh,
nhưng không vượt quá nó.
KÍCH THƯỚC CÁC LOẠI XI LANH KHÍ NÉN
Ngày nay do nhu cầu tự động hóa đòi hỏi đa dạng nên có nhìu loại xi lanh kích thước rất
đa dạng có nhiều kích cỡ khác nhau tùy thuộc vào bản vẽ riêng và có thể bao gồm từ một
xi lanh không khí 2,5 mm nhỏ, có thể được sử dụng để nhặt một bóng bán dẫn nhỏ hoặc
các thành phần điện tử khác, Các đường kính 400 mm để truyền tải đủ lực để nâng xe hơi.
Một số xi lanh khí nén có đường kính 1000 mm và được sử dụng thay cho xi lanh thủy lực
trong những trường hợp đặc biệt khi dầu thủy lực bị rò rỉ có thể gây ra nguy hiểm.
Áp suất, bán kính, diện tích và mối quan hệ lực
Mặc dù đường kính của piston và lực tác động bởi một xilanh có liên quan nhưng chúng
không tỉ lệ thuận với nhau. Ngoài ra, mối quan hệ toán học điển hình giữa hai giả định rằng
không khí cung không trở nên bão hòa. Do diện tích mặt cắt hiệu quả giảm xuống theo khu
vực của cần pit-tông, nên lực truyền động nhỏ hơn lực đẩy khi có cả khí nén và cung cấp
khí nén.
Mối quan hệ giữa lực, áp suất và bán kính và các tính toán như sau:
F đại diện cho lực tác dụng
R đại diện cho bán kính
Π là pi, xấp xỉ 3.14159.
P đại diện cho áp lực
Để tích lực đẩy của một xi lanh khí nén thì cần các yêu cầu trên và được tính toán
như sau
Ví dụ xi lanh khí có thông số đường kính piston là 100 mm = 10cm
R(cm) Bán Kính piston x R(cm) Bán Kính piston x Π pi ( 3.14) x 6kgf (áp suất làm
việc)
F = (5×5)x3.14x 6kgf = 471 kg
Như vậy với xi lanh đường kính piston 100 là áp suất làm việc 6kg sẽ đẩy được vật nặng
471kg chúng ta có thể áp dụng cho tất cả các loại kích thước piston khác.
Hiện nay trên thị trường có rất nhìu nhãn hiệu xi lanh khí nén, khách hàng có thể lựa chọn
tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu khác nhau
Xi lanh hoạt động trong môi trường làm việc cao bụi bẩn và làm việc liên tục nên chọn các loại xi lanh có xuất xứ từ Hàn Quốc như WISE, KCC… Và cao cấp hơn như SMC , CKD, KOGANEI ( Japan)… FESTO, AIRTEC ( Germany) Camozzi ( Italy), Norgen( USA)…. Thậm
chí HINAKA, MINDMAN, CHANTO,SHAKO, CHELIC ( TAIWAN)….
Xi lanh hoạt động ít và không đòi hỏi liên tục có thể chọn các loại xi lanh các nhãn hiệu cũa Trung Quốc như SNS, BLCH, STNC, AIRTAC…. giá thành sẽ tốt hơn, tiết kiệm được nhìu chi phí.
ỨNG DỤNG CỦA XI LANH KHÍ NÉN

Các loại xi lanh khí nén cũng ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như công nghiệp lắp ráp, công nghiệp chế biến, công nghiệp gỗ, công nghiệp xi măng, đặt biệt trong các lĩnh vực vệ sinh an toàn như lắp ráp điện tử, chế biến thực phẩm, phân loại đóng gói sản phẩm thuộc dây chuyền sản xuất tự động, chế tạo robot…

Định Linh chuyên tư vấn, thiết kế bản vẽ, báo giá và cung cấp các loại xi lanh
khí nén thương hiệu Wise, KCC, SMC, FESTO, CAMOZZI, XINYANG, HINAKA, EMC,
STNC, Festo, Parker. Gồm các loại xi lanh khí nén vuông , xi lanh tròn, xi lanh inox, xi lanh kẹp , xi lanh xoay, xi lanh trượt

Ứng dụng của xy lanh khí nén

Xi lanh khí nén được ứng dụng trên nhiều ngành nghề thiết bị khác nhau có thể kể đến như:

• Ứng dụng trên cửa thông minh: có thể kể đến một số loại cửa thông minh ví dụ như cửa trên các loại xe buýt, cửa cảm ứng tại các siêu thị,…. Khi các điều kiện được tạo ra để thỏa mãn thì xi lanh sẽ điều khiển các piston hoạt động để có thể đóng mở cửa.
• Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp: có thể thấy được rõ nhất về xi lanh khí nén là hoạt động của dây chuyền sản xuất với những cánh tay thông minh được tự động hóa hoàn toàn. Các piston sẽ điều khiển các cánh tay để thu về và đẩy ra các sản phẩm.
• Ứng dụng trong sản xuất chế tạo máy tự động hóa
• Ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng: Các loại máy móc vận chuyển hay mang vác vật nặng như: máy cẩu, máy xúc, máy ủi,…….
• Bên cạnh đó còn một số ứng dụng trong các lĩnh vực khác như: giao thông, khai thác, ô tô, khoáng sản, lắp ráp, chế biến, công nghiệp gỗ, chế tạo robot,…….

Bởi Xi lanh khí nén được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực khác nhau nên chúng sinh ra cũng sẽ có rất nhiều loại và các mã khác nhau từ to, nhỏ, vuông, tròn,…… nên bạn có thêm sẽ cân tham khảo tại đây nơi chúng tôi có rất nhiều hình ảnh và thông tin sản phẩm dành cho bạn.

SNS Pneumatic rất hi vọng được làm việc cùng các đối tác, khách hàng tại Việt Nam, cố gắng đem tới quý khách hàng những trải nghiệm tốt nhất về sản phẩm cũng như dịch vụ của mình.

Liên hệ đặt hàng: 0961.475.592 (Zalo/Hotline)

Email: sale@sns.com.vn