Πώς λειτουργεί ένας πνευματικός κύλινδρος;

Ένας πνευματικός κύλινδρος χρησιμοποιεί την πίεση ενός αερίου για να εκτελέσει εργασίες, συγκεκριμένα γραμμική εργασία. Η λέξη "πνευματικός" προέρχεται από τα ελληνικά και αναφέρεται στον αέρα, ο οποίος είναι ο λιγότερο ακριβός και πιο κοινός τύπος αερίου που χρησιμοποιείται σε πνευματικούς κυλίνδρους. Ο αέρας μπορεί εύκολα να εισέλθει και να συμπιεστεί για να ξαναγεμίσει τα πνευματικά συστήματα και δεν ενέχει τον ίδιο κίνδυνο με άλλα αέρια. Μερικά αδρανή αέρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντ 'αυτού, αλλά αυτά πρέπει να παραγγελθούν ή να κατασκευαστούν προ-συμπιεσμένα σε δεξαμενές και να έχουν πιο περιορισμένες χρήσεις.

Ο ίδιος ο κύλινδρος περιέχει ένα θάλαμο για την είσοδο του πεπιεσμένου αέρα, μια διαδρομή για να φύγει, α έμβολο που εκτελεί το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας και κάποιο είδος συστήματος δράσης στο οποίο είναι μέρος του εμβόλου του. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι συστημάτων δράσης για πνευματικούς κυλίνδρους και ο καθένας παρέχει ένα ελαφρώς διαφορετικό είδος δύναμης. Η πρώτη και πιο απλή έκδοση είναι ο μονοκύλινδρος κύλινδρος, όπου ένα σύστημα προσανατολισμένο στο έμβολο ωθεί τον πεπιεσμένο αέρα μέσω μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας στο πίσω μέρος του εμβόλου. Αυτός ο πολύ συμπιεσμένος αέρας επιδιώκει τον ευκολότερο τρόπο εξόδου και ασκεί μεγάλη δύναμη στην επιφάνεια του εμβόλου. Το εμβαδόν της επιφάνειας του εμβόλου ή το μέγεθος της οπής επηρεάζει άμεσα το πόσο εύκολα ο αέρας θα καταφέρει να ωθήσει το έμβολο. Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της οπής, τόσο πιο εύκολα θα τον μετακινήσει ο αέρας - έως ότου το ίδιο το βάρος γίνει σημαντικός παράγοντας. Καθώς το έμβολο ωθείται προς τα έξω, ο αέρας εξέρχεται μέσω των βαλβίδων διαφυγής που είναι προσεκτικά τοποθετημένες πιο κάτω στον κύλινδρο. Το έμβολο πέφτει πίσω στη θέση του έως ότου εκτοξευτεί μια άλλη έκρηξη πεπιεσμένου αέρα στον κύλινδρο.

Ο μονοκύλινδρος κύλινδρος μπορεί επίσης να τροποποιηθεί με έναν μηχανισμό συμπιεσμένου ελατηρίου, που εισάγεται μεταξύ του άκρου του κυλίνδρου και της πλευράς του εμβόλου απέναντι από την είσοδο του πεπιεσμένου αέρα. Αυτό το σύστημα λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με το πρότυπο, αλλά μετά την απελευθέρωση του πεπιεσμένου αέρα, το έμβολο ωθείται πίσω στην αρχική του θέση στο τέλος του κυλίνδρου μέχρι το ελατήριο. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται για επαναλαμβανόμενη, γραμμική κίνηση που συνεπάγεται βαριά φορτία και απαιτεί μεγαλύτερη δύναμη πεπιεσμένου αέρα για την ολοκλήρωση της εργασίας του.

Όπως εξηγεί η International Fluid Power Society, άλλα συστήματα κυλίνδρων είναι συστήματα διπλής δράσης ή συστήματα που χρησιμοποιούν βαλβίδες για την έγχυση δύο διαφορετικών ρευμάτων πεπιεσμένου αέρα, εναλλάσσοντας και στις δύο πλευρές του έμβολο. Μια έκρηξη πεπιεσμένου αέρα σπρώχνει το έμβολο προς τα έξω και μια άλλη έκρηξη το ωθεί πίσω στην αρχική θέση. Απαιτείται περισσότερος πεπιεσμένος αέρας σε αυτό το σύστημα και, όπως και οι άλλοι, η πίεση του χρησιμοποιούμενου αέρα πρέπει να ελέγχεται προσεκτικά.