Пневматический цилиндр представляет собой тип устройства, используемого для создания силы из энергии сжатого газа. Основной пневмоцилиндр состоит из цилиндрической камеры с подвижным поршнем и впускного и выпускного каналов. Когда сжатый воздух или другой газ нагнетается в нижнюю часть цилиндра, газ расширяется, толкая подвижный поршень вверх и создание силы. Пневматические цилиндры, также известные как пневматические цилиндры, в некоторых случаях имеют преимущества перед гидравликой и используются в большое разнообразие приложений.
Для работы цилиндра газ, такой как воздух, должен быть сначала сжат. Это можно сделать с помощью насоса. Поскольку воздух обычно существует при атмосферном давлении, насосы используются для нагнетания определенного объема воздуха в меньшее пространство, в результате чего его давление увеличивается до уровня выше атмосферного. Сжатый воздух накапливает энергию, затраченную на его сжатие. Когда этому воздуху позволено расширяться, его давление будет стремиться вернуться к исходному атмосферному давлению.
По этому принципу работает пневмоцилиндр. Воздух сжимается и затем направляется в цилиндрическую камеру под подвижным поршнем. Сжатый воздух воздействует на основание поршня, заставляя поршень двигаться вверх через полый цилиндр. Шток проходит от основания поршня вверх через верхнюю часть цилиндра. Когда сжатый воздух расширяется в заданное пространство и перемещает поршень вверх, этот шток также перемещается, обеспечивая возможность перемещения других механических элементов.
Положение поршня в пневматическом цилиндре контролируется клапаном, который направляет сжатый воздух либо в верхнюю или нижней части цилиндра. Когда конец штока или верхняя часть цилиндра заполняется сжатым воздухом, поршень движется вниз, а воздух под поршнем выпускается через выхлопную трубу. Сжатый воздух, поступающий в основание, перемещает поршень вверх, и воздух над поршнем выбрасывается наружу. Эта система позволяет многократно использовать цилиндр для создания силы.
Пневматические системы имеют ряд преимуществ перед гидравлическими, в которых для создания механического движения используется вода или другая жидкость. Отработанный воздух из пневматического цилиндра может выпускаться в окружающий воздух без ущерба для окружающей среды. Воздух легко получить и создать давление. Кроме того, утечки не являются проблемой для пневматических систем. К недостаткам пневматики следует отнести необходимость эксплуатации таких систем при высоком давлении, что может быть опасно, а также необходимость поддерживать чистоту и фильтрацию воздуха.
В нескольких известных механических устройствах используется пневматика. Гвоздильные пистолеты, используемые в строительстве для забивания гвоздей в дерево или бетон, питаются от одного или нескольких пневматических цилиндров. Другие примеры включают велосипедные насосы и пневматические тормоза, используемые в автобусах и грузовиках. Помимо потребительского применения, пневматические цилиндры также широко используются в промышленных условиях, таких как упаковочные заводы и механические мастерские.
