Xi lanh khí nén là gì?

Xilanh khí nén là bộ phận được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp tự động hóa như: công nghiệp lắp ráp, chế biến gỗ, thực phẩm, dây chuyền đóng gói hay chế tạo rô bốt hoặc lắp ráp điện tử,....

Thực chất, xi lanh máy nén khí là một thiết bị cơ học tạo ra lực, được cung cấp bởi khí nén, là một trong những phụ kiện khí nén trong hệ thống khí nén.Nguyên lý xy lanh khí nén không quá phức tạp, chúng sử dụng dòng khí nén, làm cho ván đóng hoặc mở khi giải phóng hoặc nén.

Cho dù van mở hay đóng, chúng đều phụ thuộc vào thiết kế của van cụ thể trong ứng dụng mà sử dụng nó. Xy lanh khí nén điều khiển ra sao? Đây là nghi vấn của không ít người dùng. Cụ thể để điều khiển thiết bị này có thể tiến hành bằng tay bằng các công tắc hoặc các nút bấm thông qua mạch điều khiển xi lanh khí nén để cho phép chúng ta kiểm soát van được mở hoặc đóng.

Ứng dụng của xilanh khí nén

Xilanh khí nén và các thiết bị khí nén nói chung đều có ứng dụng khá đa dạng trong công nghiệp và đời sống sản xuất hàng ngày của con người.

• Xi lanh này được dùng nhiều để nâng, hạ. kéo đẩy hay di chuyển các đồ vật với vận tốc nhanh chóng, giảm các chi phí phát sinh và ít tiếng ồn, giá thành lại phải chăng, an toàn và bảo vệ môi trường.
• Thiết bị này còn đóng vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp tự động hóa như: lắp ráp linh kiện điện tử, lắp ráp ô tô, xe cơ giới, sản xuất giấy, chế biến gỗ, cơ khí chế tạo máy móc,....
• Các loại xy lanh khí nén loại nhỏ thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, đóng gói nông lâm sản, dệt may công nghiệp, sản xuất bánh kẹo, sản xuất thuốc lá, bia rượu, nước giải khát,...
• Trong đời sống hàng ngày, chúng còn được sử dụng để ép phế liệu, xử lý rác thải, hỗ trợ trong các xưởng sửa chữa ô tô, tiệm cơ khí, nâng cửa xe ô tô hay cửa tủ thông minh và các thiết bị công trình xây dựng,....

Cấu tạo, kích thước của xilanh khí nén

Cũng giống như một số thiết bị khác, cấu tạo xi lanh khí nén bao gồm khá nhiều bộ phận như: ty, nòng, thân trụ, cửa cấp khí vào, cửa cấp khi ra, phớt, cảm biến xi lanh khí,...Tất cả những chi tiết này đều được gia công cẩn thận và tỉ mỉ theo tiêu chuẩn Châu Âu nhằm mang lại một cây xi lanh hoàn chỉnh nhất.

Kích thước xi lanh khí nén rất đa dạng, tùy vào nhu cầu sử dụng khác nhau mà xi lanh này có kích thước khác nhau. Có những xy lanh khí nén mini với kích cỡ nhỏ 1/10 inch ứng dụng trong những công việc đơn giản, nhẹ nhàng như: nâng hạ chi tiết điện tử, cửa tủ. Có những xi lanh có kích thước lớn 39 inch được dùng để thay thế cho xi lanh thủy lực trong một số công việc khác.

• Một số hành trình xi lanh đa dạng: 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000.
• Đường kính phổ biến: 12,16, 20 25, 32, 40,50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320.

Xi lanh máy nén hơi được cấu tạo từ nhiều bộ phận

Phân loại xilanh khí nén

Do nhu cầu về sản phẩm này ngày càng tăng cao là điều kiện thúc đẩy các hãng sản xuất nghiên cứu và chế tạo. Nhờ đó mà ngày càng đa dạng các loại xi lanh với kiểu dáng, chất liệu, kiểu tác động, kích thước khác nhau ra đời. Tuy nhiên, cách phân loại phổ biến nhất là gồm 2 loại: Xi lanh khí nén 1 chiều và xi lanh khí nén 2 chiều.

Xi lanh 1 chiều

Xi lanh 1 chiều hay còn gọi là xi lanh đơn là xi lanh mà áp lực tác động vào xi lanh chỉ một phía, còn phía ngược lại do lực của lò xo tác động hay do ngoại lực tác động. Loại xi lanh này thường dùng để truyền tải bất kỳ từ vị trí này sang vị trí khác hoặc nâng hạ một sản phẩm bất kỳ như cửa đập thủy điện, tạo lực áp cho máy ép một sản phẩm nào đó,...

Sau khi được kích thích, không khí nén vào thành ống với một đầu của piston, do đó sẽ chiếm không gian trong xi lanh. Đến một thời điểm nhất định, lượng khí này lớn dần lên sẽ đẩy piston di chuyển, quá trình này sẽ sinh ra công và làm cho các thiết bị bên ngoài hoạt động.

Hình ảnh xi lanh khí 1 chiều quen thuộc

Xi lanh khí nén 2 chiều

Xi lanh 2 chiều hay còn gọi là xi lanh kép, xi lanh nén khí 2 đầu hay xi lanh tác động kép, thường sử dụng lực không khí được cung cấp bởi những chiếc máy bơm khí để có thể di chuyển, đẩy ra và rút lại. Thông thường sẽ có 2 cổng để hoạt động,  một cổng dành cho hành trình đi ra và cổng còn lại dành cho hành trình lùi về.

Xi lanh 2 chiều này có thể sinh ra lực đẩy piston từ cả 2 phía, chúng thường được thiết kế với cấu tạo 2 lỗ có thể dùng để cung cấp nguồn khí nén và lưu lượng khí nén cấp cho van. Thường chúng được sử dụng các kiểu van điện từ chia khí bao gồm: kiểu 4/2, 5/2, 5/3 hoặc có thể là 2 đầu cuộn coil đều áp dụng được.

So với xi lanh 1 chiều thì ngày nay xi lanh 2 chiều được sử dụng rộng rãi hơn nhờ có thể ứng dụng linh hoạt và có khả năng sinh công trong cả hai hành trình tiến hoặc lùi. Dòng xi lanh này được sử dụng khá phổ biến trong các lĩnh vực như: cửa thông minh, cửa tự động, quá trình sản xuất bánh kẹo, đóng gói, máy cẩu, cần cẩu,...

Ngoài ra, người ta cũng có thể phân loại thiết bị này thành: xi lanh khí nén vuông, xi lanh khí nén tròn, xi lanh khí nén quay, xi lanh trượt, xi lanh khí nén 2 ty hoặc phân chia nguồn gốc xuất xứ, hãng sản xuất,...

Xi lanh khí 2 chiều với nhiều ứng dụng thực tiễn

Tìm hiểu thông số kỹ thuật xi lanh máy nén khí

Việc nắm rõ các thông số xy lanh khí nén sẽ giúp người dùng có thể lựa chọn loại xi lanh phù hợp cho các thiết bị máy móc dễ dàng hơn. Muốn thực hiện được điều này cần xác định được lực đẩy của xi lanh và piston là bao nhiêu kgf/cm2. Việc này nhằm giúp người dùng chọn được đường kính tiết diện sao cho phù hợp với xi lanh nhất.

Theo đó cần phải xác định hành trình tịnh tiến của xi lanh. Đầu tiên xi lanh tụt hết ty, đến khi ty được kéo hết ra ở điểm cuối cùng. 

Chẳng hạn, để chọn được xi lanh thích hợp cho một ben hơi khí nén model “Abc” cần phải nắm được các thông số:

• Hành trình là 250mm
• Áp suất: P đạt 6 bar = 6,1183 kgf/cm²
• Thời gian dẫn động T là 0,5s
• Tải trọng F là 665,4N = 66,54kg
• Đường kính xi lanh sẽ là:

D = Sqrt((F*4)/(P*Pi)) = Sqrt((665,4*4)(6,1183*3,14)) = 3,72cm

Dựa vào những thông số trên cho người dùng biết được nên chọn xi lanh có đường kính 40mm và hành trình 250mm.

Cách tính toán xilanh khí nén

Việc tính toán xi lanh có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong quá trình thiết bị hoạt động. Để tính toán được cần dựa vào nhiều yếu tố như: thông số kỹ thuật, hành trình xi lanh và áp suất phá hủy.

Thông số kỹ thuật của xi lanh khí nén

Công thức tính lực đẩy của xi lanh máy nén hơi:

Ftien = p. (π. D2 /4)

Trong đó:

F tiến: Đây là lực xi lanh tạo ra khi di chuyển từ phải qua trái, đối với F lùi sẽ ngược lại và đơn vị tính là newton (N).

p: Là áp suất khí nén cần phải cấp vào khoang xi lanh, đơn vị tính là Pa hay N/m2. Thông thường máy nén khí thường có đơn vị tính là bar, do đó công thức quy đổi 1 bar = 10^5 Pa.

D: Là ký hiệu viết tắt của đường kính xi lanh, đơn vị là m

d: Là đường kính cần xi lanh, cũng có đơn vị là m.

Về hành trình xi lanh S

Hành trình xilanh này phụ thuộc vào khoảng cách để xi lanh dịch chuyển. Do đó, thông số kỹ thuật phải dựa vào thực tế yêu cầu và vấn đề người dùng cần quan tâm đó là khi chọn hành trình xi lanh cần phải chọn theo tiêu chuẩn của hãng.

Áp suất phá hủy

ÁP suất phá hủy hay chính là thông số tiếp theo mà người dùng cần quan tâm để lanh có thể hoạt động. Tuy nhiên, để đảm bảo hoạt động an toàn thì mỗi xi lanh cần có giới hạn áp suất nhất định, giá trị này được quy định trên catalog xi lanh khí nén Airtac.

Mua xi lanh khí nén ở đâu?

Trên thị trường hiện nay có không ít các đơn vị bán xi lanh khí nén khác nhau. Trong quá trình chọn lựa nếu không kỹ lưỡng, thiếu am hiểu thì bạn rất dễ mua phải những sản phẩm không đảm bảo. Nếu bạn đang tìm kiếm những địa chỉ xi lanh khí nén Hà Nội, TP HCM,... hay nhiều tỉnh thành khác có thể ghé qua Yên Phát - một trong những đơn vị đi đầu trong lĩnh vực cung ứng máy nén khí, phụ kiện xi lanh khí nén cũng như hàng loạt các linh kiện liên quan.

Xi lanh khí nén loại nhỏ có giá thành thấp

Đơn vị cung ứng đầy đủ các loại từ xi lanh khí nén Hàn Quốc, CKD, Festo, TPC, SMC, STNC,... Bảng giá xi lanh khí nén mini cũng rất đa dạng, khá rẻ chỉ vài trăm nghìn đồng. Những sản phẩm lớn hơn sẽ có giá cao hơn nhưng nhìn chung đều rất hợp lý với tính cạnh trang cao.

Vì là đơn vị chuyên cung ứng máy nén khí cho nên khi mua hàng tại đây, người dùng sẽ được tư vấn chuyên sâu. Trình độ chuyên nghiệp, chuyên môn của nhân viên cao sẽ dễ dàng giúp bạn lựa chọn được những phụ kiện phù hợp nhất với máy bơm khí nén ở nhà.

Như vậy, qua những thông tin cơ bản trên đã giúp người đọc hiểu rõ hơn về loại xi lanh tiện dụng này. Xi lanh khí nén giá rẻ cho nên thay vì dùng xi lanh khí nén mini cũ người dùng cần thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng, tiến hành tra dầu bôi trơn xi lanh khí nén để đảm bảo chất lượng cũng như thay mới đúng thời điểm.