Memilih Pemasangan Ideal untuk Silinder Pneumatik: Faktor Kunci untuk Performa Maksimal
Oleh Vitor Rangel, Spesialis Pemasaran Produk, Aktuator, dari Emerson
Jika Anda telah memilih aktuator pneumatik yang terukur dengan baik untuk aplikasi Anda, saatnya untuk memutuskan bagaimana Anda akan memasangnya. Memilih konfigurasi pemasangan terbaik untuk aplikasi silinder Anda adalah pertimbangan desain yang kritis untuk memastikan performa optimal dan memaksimalkan umur pakai silinder.
Untuk memfasilitasi instalasi dan pertukaran di seluruh dunia, sebagian besar pemasang silinder dibangun sesuai standar NFPA atau ISO. Meskipun banyak variasi tersedia, gaya pemasangan biasanya akan tergolong ke dalam salah satu dari tiga kategori utama: pemasangan garis pusat tetap, pemasangan non-garis pusat tetap, dan pemasangan garis pusat berputar.
Saat memilih pemasang yang tepat untuk aplikasi, elemen utama yang harus dipertimbangkan adalah aplikasi itu sendiri. Dalam kebanyakan kasus, fungsi yang dimaksudkan dari aktuator dan persyaratan atau keterbatasan aplikasi akan secara besar menentukan jenis pemasangan mana yang harus dipilih. Beberapa faktor kunci yang perlu dipertimbangkan adalah colokan silinder (panjang versus pendek), bidang gerakan (horizontal, vertikal, atau sepanjang jalur lengkung), ukuran beban dan kondisi beban (terpandu versus tidak terpandu), kekuatan kolom poros piston, dan ruang instalasi. Dalam beberapa hal, bahan yang digunakan untuk membuat pemasang juga mungkin relevan tergantung pada properti mekaniknya dan lingkungan aplikasi.
Patut untuk dicatat bahwa semua faktor ini juga berlaku untuk silinder hidrolik tekanan tinggi untuk yang tekanan operasinya juga bisa menjadi faktor penentu. Beberapa pemasang silinder akan memiliki rating tekanan yang dikurangi untuk mencegah kegagalan tidak wajar yang terkait dengan stres geser dan lenturan berlebih yang timbul dari gaya tinggi dan tekanan operasional yang dapat terjadi dengan desain seperti itu.
Seperti mengatur penyalur dengan benar, jika konfigurasi pemasangan tidak dipertimbangkan dengan hati-hati, itu dapat menyebabkan silinder gagal tidak wajar. Oleh karena itu, kami ingin memberikan beberapa pedoman 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 oleh standar NFPA dan ISO akan terdiri dari dua huruf dan angka seperti contoh NFPA yang ditunjukkan di bawah ini:
Pemasangan garis pusat tetap – Jenis pemasangan MX1, MX2, MX3, MF1, MF2, MF5, MF6, ME3, ME4, MS3.
Pemasangan non-garis pusat tetap – Jenis pemasangan MS1, MS2, MS4, MS7
Pemasangan garis pusat berputar – Jenis pemasangan MP1, MP2, MP3, MP4, MT1, MT2, MT4, MU3
Huruf pertama menunjukkan apakah itu pemasang (M) atau aksesori (A) dan huruf kedua menentukan gaya:
B – body
E – head/cap
F – flange
P – pivot
R – threaded nose
S – foot or lugs
T – trunnion
X – studs or tie rods
Catatan: juga mungkin kodifikasi pemasangan terdiri dari 3 huruf. Ini adalah praktik umum di antara konfigurasi double rod di mana huruf (D) ditambahkan ke standar designation (mis. MDF1 – silinder double rod dengan pemasang flange depan).
Setelah membahas dasar-dasar nomenklatur pemasangan, mari kita lihat manfaat dan keterbatasan yang berbeda dari setiap kategori pemasangan utama.
Pemasangan garis pusat tetap
Seperti yang namanya sarkan, pemasangan garis pusat tetap paling cocok digunakan dalam aplikasi di mana dorongan silinder difokuskan pada garis pusat poros silinder. Dengan gaya difokuskan dengan cara ini, silinder dapat dipasang di ujung head atau cap melalui flange persegi atau persegi panjang, baut penyingkat diperpanjang, atau dengan peg pada garis pusat (meskipun metode ini jarang digunakan). Pemasang garis pusat tetap cocok untuk aplikasi gaya garis lurus dan cenderung lebih stabil terhadap ayunan pada colokan daya. Pemasang flange menawarkan kekuatan dan kekakuan yang baik tetapi toleransi yang rendah terhadap ketidakrataan sedangkan desain baut penyingkat diperpanjang lebih kurang kekakuan tetapi lebih modular, memungkinkan fleksibilitas pemasangan yang lebih besar.
Saat memilih pemasangan garis pusat tetap, penting untuk sadar akan beberapa hal tambahan. Untuk mencegah ketidakrataan dan melengkung di bawah beban, seseorang harus memasang pemasang silinder pada struktur yang kaku (rangka mesin) dan, jika memungkinkan, memastikan bahwa jalur perjalanan ujung poros adalah linier dan dipandu karena ini juga dapat menyebabkan silinder pneumatik macet. Dalam kasus silinder colokan panjang, ujung bebas dari badan silinder mungkin juga membutuhkan dukungan tambahan untuk menghindari beberapa masalah yang sebelumnya disebutkan.
Pemasangan non-garis pusat tetap
Dalam pemasangan non-garis pusat tetap, dorongan silinder sejajar dengan, tetapi tidak pada, garis pusat poros silinder. Gaya pemasangan ini mungkin paling mudah dipasang dan memungkinkan pemeliharaan dan penggantian yang sederhana dan langsung. Silinder dapat dipasang melalui pemasang peg ujung, pemasang peg sisi, atau pemasang tap sisi.
Garisan dorongan yang tidak terpusat dari gaya pemasangan ini memerlukan pertimbangan khusus karena menempatkan stres lentur dan beban tambahan pada baut pemasang yang dapat menyebabkan baut aus atau longgar seiring waktu. Oleh karena itu, untuk memaksimalkan umur layanan dan keamanan, pemasangan ini harus sangat rapi; beban harus bergerak dalam jalur yang presis dan linier serta didukung dan dipandu baik secara horizontal maupun vertikal. Silinder yang dipasang kaku tidak dapat mentolerir ketidakrataan tetap yang konsisten, terutama pada retraksi penuh. Dengan demikian, ketidakrataan kecil yang nol pada retraksi penuh dan meningkat sedikit dengan colokan biasanya dapat diterima pada konstruksi beban berat.
Pemasangan garis pusat berputar
Pemasangan garis pusat berputar umumnya digunakan dalam aplikasi di jalur beban adalah lengkung atau ketidakrataan adalah masalah yang tidak dapat dihindari. Dengan gaya pemasangan ini, garis pusat silinder dapat berayun ke satu atau lebih arah dengan gerakan utama biasanya terjadi di satu bidang. Pemasang clevis, eye, dan trunnion adalah semua contoh pemasangan garis pusat berputar.
Pemasang clevis adalah salah satu pemasang yang paling serbaguna dan banyak digunakan, dan paling cocok untuk aplikasi silinder bore sedang atau lebih kecil dengan colokan pendek. Pemasang trunnion, di sisi lain, dapat digunakan dalam aplikasi di mana pemasang clevis biasanya akan digunakan tetapi akan menyebabkan panjang keseluruhan silinder menjadi berlebihan.
Untuk silinder colokan panjang dan/atau berat, pemasang trunnion tengah atau perantara adalah yang terbaik. Secara umum, pemasang ini mendukung bobot silinder dan harus terletak di dekat titik seimbang silinder saat dorongan maksimum.
Pemasang bola juga adalah gaya pemasangan garis pusat berputar yang umum dan khusus. Terdiri dari bantalan bola, pemasang ini memungkinkan gerakan sudut tertentu (biasanya 5 hingga 10 derajat gerakan) di bidang yang tegak lurus terhadap bidang utama gerakan berputar dan harus digunakan bersama dengan nipel pengurapan untuk efektivitas dan kesiapan layanan maksimum.
Terakhir tetapi tidak kurang penting, saat mempertimbangkan pemasang garis pusat berputar, penting untuk diingat bahwa pemasang ujung poros silinder juga harus diizinkan untuk berputar, dan terbaik untuk menggunakan braket aksesori produsen silinder dan pin berputar toleransi ketat untuk memastikan pasangan dan operasi yang tepat.
Pertimbangan tambahan untuk mengoptimalkan performa silinder
Seperti yang telah disinggung selama artikel ini, untuk menjaga umur pakai silinder Anda dan memastikan performa terbaik, sangat penting untuk menjaga dorongan silinder tetap dekat dengan garis pusat poros piston dan bebas dari ketidakrataan atau dorongan sisi. Dorongan tidak terpusat dan beban sisi secara signifikan mempersingkat umur pakai bantalan poros dan stempel poros yang diantisipasi dan harus dihindari biaya apapun.
Selain gaya pemasangan, ada beberapa aspek lain yang tidak boleh diabaikan saat memasang silinder. Perhatian harus diberikan untuk menghindari merusak bagian poros piston yang terbuka. Bagian yang berulir harus ditorket sesuai spesifikasi dan ditarik ketat terhadap bahu ulir untuk meminimalkan lenturan dan mengurangi stres kelelahan. Rotasi berlebihan poros piston di dalam silinder harus dihindari untuk mencegah kemungkinan goresan pada tabung silinder dan kerusakan pada stempel piston. Terakhir, dukungan tambahan atau pemasangan perantara harus dipertimbangkan untuk mencegah melengyang yang merusak pada silinder colokan panjang.
Portofolio yang luas dan terkemuka industri Emerson dari silinder pneumatik dan hidrolik AVENTICSTM mengatasi kebutuhan performa dan fleksibilitas aplikasi otomatisasi mesin Anda. Pastikan untuk mengunjungi www.emerson.com/aventics untuk mengetahui lebih lanjut tentang tawaran kami.
