Vad är en pneumatisk cylinder?

En pneumatisk cylinder är en typ av anordning som används för att generera kraft från energin från trycksatt gas. Den grundläggande pneumatiska cylindern består av en cylindrisk kammare med en rörlig kolv och insugs- och avgaskanaler. När tryckluft eller annan gas pumpas in i botten av cylindern expanderar gasen, trycker den rörliga kolven uppåt och genererar kraft. Pneumatiska cylindrar, även kända som luftcylindrar, har fördelar jämfört med hydraulik i vissa fall och används i en mängd olika applikationer.

För att driva cylindern måste en gas, såsom luft, först sättas under tryck. Detta kan göras med hjälp av en pump. Eftersom luft vanligtvis finns vid atmosfärstryck, används pumpar för att tvinga in en viss volym luft i ett mindre utrymme, vilket får dess tryck att öka till över atmosfärsnivån. Den trycksatta luften lagrar energin som används för att komprimera den. När den tillåts expandera kommer denna luft att tendera att minska trycket tillbaka till sitt ursprungliga atmosfärstryck.

En pneumatisk cylinder fungerar baserat på denna princip. Luft komprimeras och leds sedan in i den cylindriska kammaren under en rörlig kolv. Den trycksatta luften utövar kraft mot kolvens bas, vilket gör att kolven rör sig uppåt genom den ihåliga cylindern. En stång sträcker sig från kolvens bas upp genom cylinderns topp. När tryckluft expanderar in i det givna utrymmet och flyttar kolven uppåt, rör sig denna stav också, vilket ger ett sätt att flytta andra mekaniska element.

Kolvens position i en pneumatisk cylinder styrs av en ventil som leder tryckluft till antingen toppen eller botten av cylindern. När cylinderns stavände, eller toppen, är fylld med tryckluft, rör sig kolven nedåt och luft under kolven ventileras ut genom ett avgasrör. Tryckluft som kommer in i basen flyttar kolven upp och luften ovanför kolven ventileras ut. Detta system gör att cylindern kan manövreras upprepade gånger för att generera kraft.

Pneumatiska system har flera fördelar jämfört med hydraulik, som använder vatten eller annan vätska för att generera mekanisk rörelse. Frånluften från en pneumatisk cylinder kan släppas ut i den omgivande luften utan miljöhänsyn. Luft är lätt att få fram och trycksätta. Dessutom är läckor inte ett problem med pneumatiska system. Nackdelarna med pneumatik inkluderar nödvändigheten av att driva sådana system vid högt tryck, vilket kan vara farligt, liksom behovet av att hålla luften ren och filtrerad.

Flera välbekanta mekaniska enheter använder pneumatik. Spikpistoler, som används i konstruktionen för att slå in spikar i trä eller betong, drar sin kraft från en eller flera pneumatiska cylindrar. Andra exempel är cykelpumpar och luftbromsar som används på bussar och lastbilar. Förutom konsumentapplikationer används pneumatiska cylindrar också i stor utsträckning i industriella miljöer, såsom förpackningsanläggningar och maskinverkstäder.