공압 실린더에 가장 적합한 장착 구성을 선택하는 방법:최적의 성능을 위한 고려 사항

Vitor Rangel, 제품 마케팅 전문가, 액추에이터, Emerson

애플리케이션에 적합한 크기의 공압 액추에이터를 선택했다면 이제 장착 방법을 결정할 차례입니다. 실린더 애플리케이션에 가장 적합한 장착 구성을 선택하는 것은 최적의 성능을 보장하고 실린더 예상 수명을 최대화하기 위한 중요한 설계 고려 사항입니다.

설치 및 전세계적인 호환성을 위해 대부분의 실린더 마운트는 NFPA 또는 ISO 표준에 따라 제작됩니다. 다양한 변형이 가능하지만 장착 스타일은 일반적으로 고정 중심선 장착, 고정 비중심선 장착 및 피벗 중심선 장착의 세 가지 주요 범주 중 하나로 분류됩니다.

애플리케이션에 적합한 마운트를 선택할 때 고려해야 할 기본 요소는 애플리케이션 자체입니다. 대부분의 경우 액추에이터의 의도된 기능과 애플리케이션 요구 사항 또는 제약 조건에 따라 선택할 장착 유형이 크게 결정됩니다. 고려해야 할 몇 가지 핵심 요소는 실린더 스트로크(긴 대 짧은), ​​운동 평면(수평, 수직 또는 곡선 경로를 따라), 하중의 크기 및 하중 조건(유도 대 비유도), 기둥의 강도입니다. 피스톤 로드와 설치 공간. 어떤 경우에는 장착 재료가 기계적 특성과 적용 환경에 따라 잠재적으로 관련이 있을 수도 있습니다.

이러한 모든 요소는 작동 압력이 결정적인 요소가 될 수 있는 고압 유압 실린더에도 적용할 수 있습니다. 특정 실린더 마운트는 이러한 설계에서 생각할 수 있는 높은 힘과 작동 압력으로 인해 발생하는 과도한 전단 및 굽힘 응력과 관련된 조기 고장을 방지하기 위해 압력 등급이 낮아집니다.

쿠션을 적절하게 조정하는 것과 마찬가지로 장착 구성을 신중하게 고려하지 않으면 실린더가 조기에 고장날 수 있습니다. 따라서 실린더 장착과 관련된 문제를 방지하는 데 도움이 되는 몇 가지 지침과 모범 사례를 제공하고자 합니다.

실린더 장착 용어 이해

일반적으로 NFPA 및 ISO 표준이 적용되는 실린더 장착 유형의 목록은 아래 표시된 NFPA 예에 따라 두 개의 문자와 숫자로 구성됩니다.

고정 중심선 장착 – 장착 유형 MX1, MX2, MX3, MF1, MF2, MF5, MF6, ME3, ME4, MS3.

고정 비중심선 장착 – 장착 유형 MS1, MS2, MS4, MS7

피벗된 중심선 장착 – 장착 유형 MP1, MP2, MP3, MP4, MT1, MT2, MT4, MU3

첫 번째 문자는 마운트(M)인지 액세서리(A)인지를 나타내고 두 번째 문자는 스타일을 나타냅니다.

B – 몸
E – 머리/모자
F – 플랜지
P – 피벗

R - 나사산 코
S – 발 또는 러그
T - 트러니언
X – 스터드 또는 타이 로드

참고:장착 코드를 3글자로 구성하는 것도 가능합니다. 이것은 표준 명칭에 문자(D)가 추가되는 이중 로드 구성에서 일반적인 관행입니다(예:MDF1 – 전면 플랜지 장착이 있는 이중 로드 실린더).

장착 명명법의 기본 사항을 다루었으므로 이제 각 주요 장착 범주의 뚜렷한 이점과 제한 사항을 살펴보겠습니다.

고정 중심선 장착

이름에서 알 수 있듯이 고정 중심선 장착은 실린더의 추력이 실린더 로드의 중심선에 집중되는 응용 분야에서 가장 잘 사용됩니다. 이러한 방식으로 힘이 집중되면 실린더는 정사각형 또는 직사각형 플랜지, 확장된 타이 로드 또는 중심선 러그를 통해 헤드 끝 또는 캡 끝에 부착될 수 있습니다(이 방법은 덜 일반적으로 사용됨). 고정 센터라인 마운트는 직선 힘 적용에 적합하며 파워 익스텐션 스트로크의 흔들림에 대해 더 안정적인 경향이 있습니다. 플랜지 마운트는 강도와 강성이 우수하지만 정렬 불량에 대한 허용 오차가 낮은 반면, 확장된 타이 로드 디자인은 덜 단단하지만 모듈화되어 있어 장착 유연성을 높일 수 있습니다.

고정 중심선 장착을 선택할 때 몇 가지 추가 사항을 알고 있는 것이 중요합니다. 부하 시 정렬 불량 및 처짐을 방지하려면 실린더 마운트를 견고한 구조(기계 프레임)에 부착해야 하며, 가능하면 로드 엔드의 이동 경로가 선형이고 안내되도록 해야 공압 실린더가 걸릴 수 있습니다. . 롱 스트로크 실린더의 경우 이전에 언급된 일부 문제를 피하기 위해 실린더 본체의 자유단도 추가 지원이 필요할 수 있습니다.

고정 비 중심선 장착

고정된 비중심선 장착에서 실린더의 추력은 실린더 로드의 중심선에 평행하게 정렬되지만 위에는 정렬되지 않습니다. 이 장착 스타일은 아마도 장착하기 가장 쉽고 간단하고 간단한 서비스 및 교체가 가능합니다. 실린더는 엔드 러그 마운트, 측면 러그 마운트 또는 측면 탭 마운트를 통해 부착할 수 있습니다.

이 장착 스타일의 오프셋 스러스트 라인은 굽힘 응력과 추가 하중을 장착 볼트에 가하여 시간이 지남에 따라 볼트가 마모되거나 느슨해질 수 있으므로 특별한 고려가 필요합니다. 따라서 서비스 수명과 안전을 최대화하려면 이 장착이 매우 잘 정렬되어야 합니다. 하중은 정확한 선형 경로로 이동해야 하며 수평 및 수직으로 잘 지지되고 안내되어야 합니다. 견고하게 장착된 실린더는 특히 완전 수축 시 일관된 고정 오정렬을 견딜 수 없습니다. 즉, 0 정도의 사소한 오정렬 완전 수축 시 및 스트로크와 함께 매우 약간 증가하는 것은 일반적으로 중부하 공사에서 허용됩니다.

피벗된 중심선 장착

피벗된 중심선 장착은 일반적으로 하중 경로가 휘거나 정렬 불량이 문제이고 피할 수 없는 응용 분야에서 사용됩니다. 이 장착 스타일을 사용하면 실린더의 중심선이 일반적으로 한 평면에서 발생하는 주요 움직임과 함께 하나 이상의 방향으로 스윙할 수 있습니다. 클레비스, 아이 및 트러니언 마운트는 모두 피벗식 센터라인 마운트의 예입니다.

클레비스 마운트는 가장 다재다능하고 널리 사용되는 마운트 중 하나이며 짧은 스트로크, 중간 또는 작은 보어 실린더 애플리케이션에 가장 적합합니다. 반면에 트러니언 마운트는 클레비스 마운트가 일반적으로 사용되지만 실린더의 전체 길이가 과도해질 수 있는 용도에 사용할 수 있습니다.

롱 스트로크 및/또는 무거운 실린더의 경우 센터 또는 중간 트러니언 마운트가 가장 좋습니다. 일반적으로 이 마운트는 실린더의 무게를 지탱하며 최대 추력시 실린더의 균형점 근처에 위치해야 합니다.

구형 마운트는 또한 피벗된 중심선 마운팅의 일반적이고 특별한 스타일입니다. 구면 베어링으로 ​​구성된 이 마운트는 피벗 운동의 주요 평면에 수직인 평면에서 약간의 각도 운동(일반적으로 5 ~ 10도 운동)을 허용하며 최대 효과 및 서비스 용이성을 위해 그리스 피팅과 함께 사용해야 합니다.

마지막으로 피벗된 센터라인 마운트를 고려할 때 로드 엔드 실린더 부착물도 피벗할 수 있어야 한다는 점을 명심하는 것이 중요하며 실린더 제조업체의 액세서리 브래킷과 정밀한 공차 피벗 핀을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 적절한 맞춤 및 작동.

실린더 성능 최적화를 위한 추가 고려사항

이 기사 전체에서 언급했듯이 실린더의 수명을 보존하고 최고의 성능을 보장하려면 실린더 추력을 가능한 한 피스톤 로드의 중심선에 가깝게 유지하고 정렬 불량이나 측면 추력이 없도록 하는 것이 매우 중요합니다. 중심에서 벗어난 추력 및 측면 하중은 예상되는 로드 베어링 및 로드 씰 서비스 수명을 크게 단축하므로 어떤 경우에도 피해야 합니다.

장착 스타일 외에도 실린더를 설치할 때 간과해서는 안 되는 몇 가지 다른 측면이 있습니다. 피스톤 로드의 노출된 부분이 손상되지 않도록 주의해야 합니다. 나사산 조각은 사양에 맞게 토크를 가하고 나사산 숄더에 단단히 당겨서 굽힘을 최소화하고 피로 응력을 줄여야 합니다. 실린더 튜브의 흠집과 피스톤 씰의 손상을 방지하려면 실린더 내에서 피스톤 로드의 과도한 회전을 피해야 합니다. 마지막으로, 롱 스트로크 실린더에 손상을 주는 처짐을 방지하기 위해 중간 마운트의 추가 지원 또는 통합을 고려해야 합니다.

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