費斯托標準氣缸是根據工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了,輸出力不夠,費斯托標準氣缸不能正常工作;但缸徑過大,不僅使設備笨重、成本高,同時耗氣量增大,造成能源浪費。在夾具設計時,應盡量采用增力機構,以減少氣缸的尺寸。
下面是費斯托標準氣缸理論出力的計算公式:
F:氣缸理論輸出力(kgf)
F′:效率為85%時的輸出力(kgf)--(F′=F×85%)
D:氣缸缸徑(mm)
P:工作壓力(kgf/C㎡)
例:直徑340mm的氣缸,工作壓力為3kgf/cm2時,其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P、D連接,找出F、F′上的點,得:
F=2800kgf;F′=2300kgf
在工程設計時選擇氣缸缸徑,可根據其使用壓力和理論推力或拉力的大小,從經驗表1-1中查出。
例:有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2,在氣缸推出時其推力為132kgf,(氣缸效率為85%)問:該選擇多大的氣缸缸徑?
●由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%,可計算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
●由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力,查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。
費斯托標準氣缸應用場合對比
氣動系統和電動系統并不互相排斥。相反,這只是一個要求不同的問題。氣動驅動器的優勢顯而易見,當面臨諸如灰塵、油脂、水或清潔劑等惡劣的環境條件時,費斯托標準氣缸的氣動驅動器就顯得較適應惡劣環境,而且非常堅固耐用。氣動驅動器容易安裝,能提供典型的抓取功能,價格便宜且操作方便。
在作用力快速增大且需要精確定位的情況下,帶伺服馬達的電驅動器具有優勢。對于要求精確、同步運轉、可調節和規定的定位編程的應用場合,電驅動器是的選擇,帶閉環定位控制器的伺服或步進馬達所組成的電驅動系統能夠補充氣動系統的不足之處。
從技術和使用成本的角度來說,費斯托標準氣缸占有較明顯的優勢,但在實際使用中究竟應該選用哪種技術做驅動控制,還是應從多方因素進行綜合考量。現代控制中各種系統越來越復雜、越來越精細,并不是某種驅動控制技術就可滿足系統的多種控制功能。費斯托標準氣缸可以簡單的實現快速直線循環運動,結構簡單,維護便捷,同時可以在各種惡劣工作環境中使用,如有防爆要求、多粉塵或潮濕的工況。
電動執行器主要用于需要精密控制的應用場合,現在自動化設備中柔性化要求在不斷提升,同一設備往往要求適應不同尺寸工件的加工需要,執行器需要進行多點定位控制,而且要對執行器的運行速度及力矩進行精確控制或同步跟蹤,這些利用傳統氣動控制是無法實現的,而電動執行器就能非常輕松的實現此類控制。由此可見費斯托標準氣缸比較適用于簡單的運動控制,而電執行器則多用于精密運動控制的場合。