Xi lanh khí nén SDA là dòng xi lanh thân ngắn, thường được lựa chọn khi cơ cấu cần đẩy, kéo, kẹp hoặc định vị trong không gian lắp đặt hạn chế. Để chọn đúng, cần xem đồng thời đường kính piston, hành trình, lực làm việc, kiểu ren và yêu cầu cảm biến.
1. Đọc mã xi lanh SDA như thế nào?
Với cách ghi SDA 32 × 110 – S – B trong ảnh tham khảo:
- SDA: dòng xi lanh compact, thân ngắn.
- 32: đường kính piston 32 mm.
- 110: hành trình 110 mm.
- S: có nam châm trên piston để sử dụng cùng cảm biến vị trí.
- B: đầu ty dạng ren ngoài theo quy ước mã trong ảnh.
Theo quy ước minh họa, bỏ S là loại không có nam châm; bỏ B là đầu ty ren trong. Vị trí và ý nghĩa hậu tố có thể khác giữa các hãng. Khi đặt hàng, nên ghi rõ yêu cầu và đối chiếu tài liệu của đúng nhà sản xuất. Ví dụ hành trình 110 mm chỉ dùng để giải thích mã, không có nghĩa mọi hãng đều có sẵn kích thước này.
Đường kính piston là đường kính làm việc bên trong xi lanh, không phải đường kính ty. Hành trình là quãng đường ty di chuyển từ vị trí thu vào hết đến đẩy ra hết.
2. Chọn đường kính theo lực cần sử dụng
Lực đẩy lý thuyết được tính bằng:
F = P × π × D² ÷ 4
- F: lực đẩy, đơn vị N.
- P: áp suất chênh lệch tác dụng lên piston, đơn vị MPa; bảng dưới giả định phía xả không có áp suất cản đáng kể.
- D: đường kính piston, đơn vị mm.
Ví dụ, SDA Ø32 ở 0,5 MPa = 5 bar tạo lực đẩy lý thuyết khoảng 402 N ≈ 41 kgf. SDA Ø50 ở cùng áp suất tạo khoảng 982 N ≈ 100 kgf.
kgf là đơn vị lực, không phải khối lượng tải nâng được bảo đảm. Lực sử dụng thực tế còn phụ thuộc ma sát, áp suất tại xi lanh khi đang chạy, áp suất phía xả, tốc độ và gia tốc tải. Không nên chọn xi lanh chỉ vừa bằng lực lý thuyết tính được.
3. Bảng lực đẩy lý thuyết tại 0,5 MPa
| Đường kính piston (mm) | Lực đẩy lý thuyết (N) | Lực đẩy lý thuyết (kgf) |
|---|---|---|
| 12 | 56,5 | 5,8 |
| 16 | 100,5 | 10,3 |
| 20 | 157,1 | 16,0 |
| 25 | 245,4 | 25,0 |
| 32 | 402,1 | 41,0 |
| 40 | 628,3 | 64,1 |
| 50 | 981,7 | 100,1 |
| 63 | 1558,6 | 158,9 |
| 80 | 2513,3 | 256,3 |
| 100 | 3927,0 | 400,4 |
Số liệu được tính từ diện tích piston, làm tròn đến một chữ số thập phân; 1 kgf ≈ 9,80665 N.
Lưu ý về bảng ảnh tham khảo: ảnh nguồn ghi Ø50 là 78 kgf tại 0,5 MPa, khác kết quả lý thuyết khoảng 100 kgf. Khi chưa có giải thích về hệ số hoặc điều kiện tính của bảng nguồn, không nên gọi các số đó là lực đẩy lý thuyết hay tải làm việc được bảo đảm. Bảng tiếng Việt ở trên đã được tính lại và ghi rõ điều kiện áp suất.
Với xi lanh một ty, lực kéo về nhỏ hơn lực đẩy ra. Lực kéo lý thuyết được tính theo diện tích piston sau khi trừ diện tích ty: F kéo = P × π × (D² − d²) ÷ 4, trong đó d là đường kính ty, đơn vị mm.
4. Chọn hành trình và kiểm tra không gian lắp đặt
Hành trình phải đáp ứng khoảng di chuyển của cơ cấu và cách bố trí liên kết. Trước khi chọn, cần kiểm tra chiều dài tổng thể ở cả hai vị trí thu vào và đẩy ra, khoảng trống cho đầu nối khí, cảm biến và thao tác bảo dưỡng.
Không nên chọn hành trình quá dài khi không cần thiết. Với hành trình dài, tải nén lớn hoặc tốc độ cao, cần đối chiếu giới hạn của hãng; đặc tính thân ngắn không đồng nghĩa xi lanh được phép chịu tải ngang.
5. Kiểm tra ren cổng khí, ren đầu ty và lỗ lắp
Ảnh nguồn có nhiều thông số ren, nhưng chúng cần được xác nhận bằng bản vẽ của đúng mã trước khi mua hoặc thay thế:
- Ren cổng khí: đối chiếu kích thước, bước ren và chuẩn ren; không mặc định các ren cùng cỡ danh nghĩa sẽ lắp được với nhau.
- Ren ngoài đầu ty: dùng để lắp đai ốc, đầu nối hoặc phụ kiện liên kết phù hợp.
- Ren trong đầu ty: cần kiểm tra đường kính, bước ren và chiều sâu ăn ren.
- Ren hoặc lỗ lắp trên thân: đối chiếu khoảng cách tâm lỗ, chiều sâu ren, kiểu bắt và chiều cao tâm ty.
Cùng đường kính và hành trình chưa chắc thay thế trực tiếp được. Nếu thay xi lanh cũ, nên gửi ảnh tem mã cùng kích thước lắp đặt thay vì chỉ đọc tên SDA.
6. Chọn cảm biến, van và phụ kiện đi kèm
Nếu máy cần xác nhận ty đã ra hoặc thu về, hãy chọn phiên bản có nam châm và cảm biến tương thích. Cần kiểm tra kiểu gá cảm biến, điện áp, kiểu ngõ ra và đầu nối theo hệ điều khiển đang sử dụng.
Van điều khiển, bộ lọc–điều áp, van tiết lưu, đầu nối và đường ống cũng phải phù hợp. Xi lanh đủ lực tính toán vẫn có thể chạy chậm hoặc thiếu ổn định nếu nguồn cấp khí không đáp ứng.
7. Chú ý tải lệch và môi trường làm việc
Ty cần chuyển động thẳng, hạn chế lực ngang và mô-men tác dụng lên ty. Với tải lệch hoặc yêu cầu chống xoay, nên bố trí dẫn hướng riêng hoặc chọn loại xi lanh có dẫn hướng phù hợp.
Môi trường nhiều bụi, ẩm, nóng hoặc có hóa chất cần được xem xét khi chọn phớt, vật liệu và biện pháp bảo vệ. Giới hạn áp suất, nhiệt độ và tốc độ phải lấy theo tài liệu của đúng sản phẩm.
Cần cung cấp gì khi nhờ tư vấn?
Hãy chuẩn bị lực đẩy hoặc kéo cần thiết, hành trình, áp suất làm việc tại xi lanh, tốc độ mong muốn, không gian lắp đặt, kiểu ren đầu ty và yêu cầu cảm biến. Nếu thay thế, gửi thêm ảnh tem mã và bản vẽ hoặc số đo thực tế.
Chọn đúng xi lanh SDA bắt đầu từ nhu cầu vận hành, sau đó mới xác định đường kính, hành trình và phụ kiện phù hợp.
Đọc thêm: Cách chọn xi lanh khí nén SC.
Tham khảo quy ước mã: Tài liệu SDA của nhà sản xuất BLCH. Phần đọc mã dựa trên ảnh minh họa; bảng lực trong bài được tính lại theo công thức nêu trên.
