Cara Memilih Konfigurasi Pemasangan Terbaik untuk Silinder Pneumatik:Pertimbangan untuk Kinerja Optimal

Oleh Vitor Rangel, Spesialis Pemasaran Produk, Aktuator, dari Emerson

Jika Anda telah memilih aktuator pneumatik dengan ukuran yang tepat untuk aplikasi Anda, sekarang saatnya untuk memutuskan bagaimana Anda akan memasangnya. Memilih konfigurasi pemasangan terbaik untuk aplikasi silinder Anda merupakan pertimbangan desain penting untuk memastikan kinerja optimal dan memaksimalkan harapan masa pakai silinder.

Untuk memfasilitasi pemasangan dan pertukaran di seluruh dunia, sebagian besar dudukan silinder dibuat dengan standar NFPA atau ISO. Meskipun tersedia banyak variasi, gaya pemasangan biasanya termasuk dalam salah satu dari tiga kategori utama:pemasangan garis tengah tetap, pemasangan non-garis tengah tetap, dan pemasangan garis tengah berporos.

Saat memilih mount yang tepat untuk aplikasi, elemen utama yang harus dipertimbangkan adalah aplikasi itu sendiri. Dalam kebanyakan kasus, fungsi aktuator yang dimaksudkan dan persyaratan atau batasan aplikasi akan sangat menentukan jenis pemasangan yang akan dipilih. Beberapa faktor kunci yang perlu dipertimbangkan adalah langkah silinder (panjang versus pendek), bidang gerak (horizontal, vertikal atau sepanjang jalur melengkung), ukuran beban dan kondisi beban (dipandu versus tidak terpandu), kekuatan kolom batang piston dan ruang pemasangan. Dalam beberapa keadaan, bahan tempat pemasangan berpotensi relevan juga tergantung pada sifat mekanik dan lingkungan aplikasinya.

Perlu dicatat bahwa semua faktor ini juga berlaku untuk silinder hidraulik bertekanan tinggi di mana tekanan operasi juga bisa menjadi faktor penentu. Dudukan silinder tertentu akan mengurangi peringkat tekanan untuk mencegah kegagalan prematur terkait dengan tegangan geser dan tekuk berlebihan yang dihasilkan dari gaya tinggi dan tekanan operasi yang dapat dibayangkan dengan desain seperti itu.

Seperti penyetelan bantalan yang benar, jika konfigurasi pemasangan tidak dipertimbangkan dengan hati-hati, dapat menyebabkan silinder gagal sebelum waktunya. Oleh karena itu, kami ingin memberi Anda beberapa panduan dan praktik terbaik untuk membantu Anda menghindari masalah apa pun yang terkait dengan pemasangan silinder.

Memahami Terminologi Pemasangan Silinder

Secara umum, kodifikasi jenis pemasangan silinder yang tercakup dalam standar NFPA dan ISO akan terdiri dari dua huruf dan angka sesuai contoh NFPA yang ditunjukkan di bawah ini:

Pemasangan garis tengah tetap – Jenis pemasangan MX1, MX2, MX3, MF1, MF2, MF5, MF6, ME3, ME4, MS3.

Pemasangan non-garis tengah tetap – Jenis pemasangan MS1, MS2, MS4, MS7

Pemasangan garis tengah berporos – Jenis pemasangan MP1, MP2, MP3, MP4, MT1, MT2, MT4, MU3

Huruf pertama menunjukkan apakah itu dudukan (M) atau aksesori (A) dan huruf kedua menunjukkan gayanya:

B – tubuh
E – kepala/topi
F - flensa
P – poros

R – hidung berulir
S – kaki atau lugs
T – trunnion
X – stud atau tie rod

Catatan:Mungkin juga pemasangan kodifikasi terdiri dari 3 huruf. Ini adalah praktik umum di antara konfigurasi batang ganda di mana huruf (D) ditambahkan ke penunjukan standar (misalnya MDF1 – silinder batang ganda dengan pemasangan flensa depan).

Setelah membahas dasar-dasar nomenklatur pemasangan, sekarang mari kita lihat manfaat dan batasan yang berbeda dari masing-masing kategori pemasangan utama.

Pemasangan garis tengah tetap

Seperti namanya, pemasangan garis tengah tetap paling baik digunakan dalam aplikasi di mana dorong silinder difokuskan pada garis tengah batang silinder. Dengan gaya yang terfokus dengan cara ini, silinder dapat dipasang di ujung kepala atau ujung tutup melalui flensa persegi atau persegi panjang, batang pengikat yang diperpanjang atau dengan lug garis tengah (walaupun metode ini lebih jarang digunakan). Dudukan garis tengah tetap cocok untuk aplikasi gaya garis lurus dan cenderung lebih stabil terhadap goyangan pada langkah perpanjangan daya. Pemasangan flensa menawarkan kekuatan dan kekakuan yang baik tetapi toleransi rendah untuk ketidaksejajaran sedangkan desain batang pengikat yang diperpanjang tidak terlalu kaku tetapi lebih modular, memungkinkan fleksibilitas pemasangan yang lebih besar.

Saat memilih pemasangan garis tengah tetap, penting untuk mengetahui beberapa hal tambahan. Untuk mencegah misalignment dan kendur di bawah beban, seseorang harus memasang dudukan silinder ke struktur yang kaku (rangka mesin) dan, jika memungkinkan, memastikan bahwa jalur perjalanan ujung batang lurus dan terarah karena hal ini juga dapat menyebabkan silinder pneumatik macet. . Dalam kasus silinder langkah panjang, ujung bebas badan silinder mungkin juga memerlukan dukungan tambahan untuk menghindari beberapa masalah yang disebutkan sebelumnya.

Memperbaiki pemasangan non-garis tengah

Dalam pemasangan tetap non-garis tengah, gaya dorong silinder disejajarkan sejajar dengan, tetapi tidak pada, garis tengah batang silinder. Gaya pemasangan ini mungkin yang paling mudah dipasang dan memungkinkan servis dan penggantian yang sederhana dan langsung. Silinder dapat dipasang melalui end lug mount, side lug mount atau side tapped mount.

Garis dorong offset gaya pemasangan ini memang memerlukan pertimbangan khusus karena memberikan tegangan lentur dan beban tambahan pada baut pemasangan yang dapat menyebabkan baut aus atau kendor seiring waktu. Oleh karena itu, untuk memaksimalkan masa pakai dan keselamatan, pemasangan ini harus diselaraskan dengan sangat baik; beban harus bergerak dalam jalur linier yang tepat dan ditopang dengan baik serta dipandu baik secara horizontal maupun vertikal. Silinder yang dipasang kaku tidak dapat mentolerir ketidaksejajaran tetap yang konsisten, terutama pada retraksi penuh. Meskipun demikian, ketidaksejajaran kecil yang nol pada retraksi penuh dan sedikit meningkat dengan langkah biasanya dapat diterima pada konstruksi tugas berat.

Pemasangan garis tengah berporos

Pemasangan garis tengah berporos umumnya digunakan dalam aplikasi di mana jalur beban melengkung atau ketidaksejajaran menjadi masalah dan tidak dapat dihindari. Dengan gaya pemasangan ini, garis tengah silinder dapat berayun ke satu arah atau lebih dengan gerakan besar biasanya terjadi dalam satu bidang. Dudukan clevis, mata, dan trunnion adalah contoh dudukan garis tengah berporos.

Dudukan clevis adalah salah satu dudukan yang paling serbaguna dan banyak digunakan, dan paling cocok untuk aplikasi silinder bore stroke pendek, sedang atau lebih kecil. Sebuah mount trunnion, di sisi lain, dapat digunakan dalam aplikasi di mana clevis mount biasanya akan digunakan tetapi akan menyebabkan panjang keseluruhan silinder menjadi berlebihan.

Untuk langkah panjang dan/atau silinder berat, dudukan trunnion tengah atau tengah adalah yang terbaik. Secara umum, dudukan ini menopang berat silinder dan harus ditempatkan di dekat titik keseimbangan silinder pada saat dorongan maksimum.

Dudukan bulat juga merupakan gaya umum dan khusus dari dudukan garis tengah berporos. Terdiri dari bantalan bola, dudukan ini memungkinkan beberapa gerakan sudut (biasanya 5 hingga 10 derajat gerakan) pada bidang yang tegak lurus terhadap bidang utama gerakan pivot dan harus digunakan bersama dengan fitting gemuk untuk efektivitas dan kemudahan servis maksimum.

Last but not least, ketika mempertimbangkan dudukan garis tengah berporos, penting untuk diingat bahwa sambungan silinder ujung batang juga harus diizinkan untuk berporos, dan yang terbaik adalah menggunakan braket aksesori pabrikan silinder dan pin pivot toleransi dekat untuk menjamin kecocokan dan pengoperasian yang tepat.

Pertimbangan tambahan untuk mengoptimalkan kinerja silinder

Seperti yang telah disinggung di seluruh artikel ini, untuk mempertahankan masa pakai silinder Anda dan memastikan kinerja terbaik, sangat penting untuk menjaga gaya dorong silinder sedekat mungkin dengan garis tengah batang piston dan bebas dari ketidaksejajaran atau gaya dorong samping. Dorongan di luar pusat dan beban samping secara signifikan mempersingkat masa pakai bantalan batang dan segel batang yang diantisipasi dan harus dihindari dengan segala cara.

Selain gaya pemasangan, ada beberapa aspek lain yang tidak boleh diabaikan saat memasang silinder. Perawatan harus dilakukan untuk menghindari kerusakan bagian batang piston yang terbuka. Potongan berulir harus diputar sesuai spesifikasi dan ditarik kencang ke bahu ulir untuk meminimalkan tekukan dan mengurangi tegangan lelah. Rotasi batang piston yang berlebihan di dalam silinder harus dihindari untuk mencegah kemungkinan goresan pada tabung silinder dan kerusakan pada segel piston. Terakhir, dukungan tambahan atau penggabungan dudukan perantara harus dipertimbangkan untuk mencegah kerusakan sag pada silinder langkah panjang.

Portofolio AVENTICS ^TM yang ekstensif dan terdepan di industri dari Emerson silinder pneumatik dan hidraulik memenuhi kebutuhan kinerja dan fleksibilitas aplikasi otomasi alat berat Anda. Pastikan untuk mengunjungi www.emerson.com/aventics untuk mempelajari lebih lanjut tentang penawaran kami.