Siłowniki beztłoczyskowe OSP-P | Pneumatig

Siłowniki beztłoczyskowe Parker OSP-P są pneumatycznymi napędami liniowymi dwustronnego działania. Wózek porusza się wzdłuż profilu bez wysuwającego się na zewnątrz tłoczyska, dlatego napęd dobrze wykorzystuje długość zabudowy przy długim skoku. O wyborze wariantu nie decydują jednak tylko średnica i droga ruchu. Trzeba sprawdzić rzeczywistą siłę, masę i przyspieszenie zespołu, obciążenia wózka, momenty, sposób prowadzenia, energię hamowania oraz podparcie profilu.

Aktualna oferta Pneumatig obejmuje 52 warianty standardowych OSP-P o średnicach 16, 25, 32, 40, 50, 63 i 80 mm. Widoczne skoki mieszczą się od 100 do 2000 mm, przy czym nie każda średnica występuje z każdym skokiem: dla Ø16 dostępne są obecnie 200, 400 i 600 mm, a skok 100 mm występuje w listingu dla Ø25. Karty sprawdzonych wariantów podają zakres 1–8 bar, temperaturę od −10 do 80°C, działanie dwustronne i amortyzację pneumatyczną. Te dane należy potwierdzić na karcie wybranego kodu P-OSPP, zwłaszcza przy zamianie istniejącego napędu.

Jak OSP-P przenosi ruch bez tłoczyska?

W standardowym OSP-P tłok wewnątrz profilu jest mechanicznie połączony z zewnętrznym wózkiem przez podłużną szczelinę. Stalowe taśmy zamykają szczelinę przed i za przesuwającym się zespołem. Po naprzemiennym zasileniu komór tłok i wózek przemieszczają się razem w obu kierunkach. To konstrukcja szczelinowa ze sprzężeniem mechanicznym, a nie siłownik ze sprzężeniem magnetycznym, linką albo taśmą napędową.

Brak wystającego tłoczyska usuwa problem potrzebnej przestrzeni na jego wysuw i ryzyko wyboczenia pręta. Nie oznacza to dowolnego skoku ani dowolnego obciążenia. Długość profilu, ugięcie między punktami mocowania i zachowanie wózka nadal zależą od skoku, położenia montażowego oraz masy przenoszonego zespołu.

Średnica określa napęd, ale nie wystarcza do doboru

Większa średnica tłoka zwiększa pole czynne i dostępną siłę przy tym samym ciśnieniu. Do projektu należy przyjmować dane rzeczywiste dla standardowego OSP-P, ponieważ opory uszczelnień i mechanizmu sprawiają, że siła użytkowa jest niższa od wartości obliczonej wyłącznie jako iloczyn ciśnienia i pola tłoka. Wymagany zapas zależy też od kierunku ruchu, tarcia prowadzonego mechanizmu, spadków ciśnienia, przeciwciśnienia na wylocie oraz siły potrzebnej do przyspieszania.

Przy osi pionowej do obciążenia procesu dochodzi ciężar masy ruchomej. Zanik ciśnienia nie oznacza zatrzymania wózka, a amortyzacja końcowa nie jest hamulcem bezpieczeństwa. Jeżeli ładunek może opaść lub niekontrolowany ruch tworzy zagrożenie, potrzebne jest niezależnie dobrane rozwiązanie podtrzymujące i odpowiednia funkcja bezpieczeństwa maszyny.

Obciążenie wózka, momenty i prowadzenie

Przed przyjęciem wariantu trzeba rozłożyć obciążenie na siłę działającą na wózek oraz momenty względem trzech osi. Im dalej środek masy znajduje się od środka napędu, tym większy moment powstaje nawet przy niezmienionej masie. Dokumentacja OSP-P wymaga łącznej oceny obciążenia, siły i momentów; nie wolno porównywać każdego limitu osobno i zakładać, że jednocześnie można wykorzystać wszystkie wartości maksymalne.

Podstawowy wózek przenosi tylko obciążenia mieszczące się w granicach właściwych dla konkretnej średnicy i układu montażu. Gdy mechanizm wytwarza większe siły poprzeczne, ma duży mimośród albo wymaga sztywnego i dokładnego toru, obciążenie powinno przejąć zewnętrzne prowadzenie lub właściwa wersja z prowadnicą. Połączenie wózka z zewnętrznie prowadzonym zespołem powinno kompensować dopuszczalne odchyłki, aby błędy równoległości nie obciążały napędu.

Długi skok wymaga sprawdzenia podparcia i amortyzacji

Przy długim profilu mocowanie tylko na końcach może prowadzić do nadmiernego ugięcia i drgań. Rozstaw podpór pośrednich dobiera się z wykresu producenta dla średnicy, obciążenia i długości między podporami. Sam fakt, że skok znajduje się w listingu, nie potwierdza poprawności montażu na dwóch końcach w każdej orientacji. W kategorii mocowań i akcesoriów do siłowników można sprawdzić typy elementów pomocniczych, lecz zgodność z OSP-P trzeba potwierdzić według kodu i rysunku konkretnej części.

Regulowana amortyzacja pneumatyczna ogranicza uderzenie na końcu skoku, ale jej zdolność zależy od masy, prędkości i energii ruchomego zespołu. Producent zaleca dobór amortyzacji według prędkości szczytowej, a po przekroczeniu dopuszczalnego zakresu zastosowanie odpowiednich zewnętrznych amortyzatorów. Nie należy regulować końca ruchu przez gwałtowne zamykanie przepływu bez oceny zachowania całego układu.

Sterowanie, prędkość i jakość powietrza

OSP-P jest siłownikiem dwustronnego działania, więc zawór rozdzielający musi naprzemiennie zasilać i odpowietrzać dwie komory. Funkcję zaworu, przepływ, przyłącza i stan po zaniku sterowania dobiera się do wymaganego cyklu. Przegląd funkcji 5/2 i 5/3 znajduje się w kategorii zaworów pneumatycznych. Sama liczba dróg nie rozstrzyga doboru: za mały przepływ, długie przewody albo źle dobrane dławienie zmieniają prędkość i ciśnienie dostępne podczas ruchu.

Dokumentacja standardowej serii wymaga filtrowanego, niesmarowanego sprężonego powietrza i podaje fabryczne smarowanie napędu. Nie należy więc automatycznie dodawać mgły olejowej. Jeśli układ już pracuje z dozowaniem oleju albo ma działać bardzo wolno, warunki trzeba sprawdzić dla dokładnego wykonania i całej instalacji. Po uruchomieniu należy ustawić prędkość i amortyzację z rzeczywistym ładunkiem, a następnie sprawdzić płynność ruchu, drgania, szczelność oraz sygnały czujników.

Kiedy wybrać OSP-P, a kiedy inną konstrukcję?

OSP-P jest właściwym kierunkiem, gdy potrzebny jest dłuższy ruch liniowy przy ograniczonej długości maszyny, a ładunek może zostać poprawnie prowadzony i podparty. Typowe zadania to przesuw, podawanie, odkładanie, otwieranie osłon lub drzwi oraz ruch roboczy w urządzeniach pakujących i manipulacyjnych. Zastosowanie branżowe nie zastępuje sprawdzenia warunków konkretnego wykonania; standardowej karty nie należy traktować jako deklaracji cleanroom, ATEX, higieny albo kontaktu z żywnością.

Jeżeli potrzebne jest bezpośrednie pchanie tłoczyskiem, zgodność wymiarowa z konkretną normą montażową lub inna geometria napędu, porównaj pozostałe rodziny siłowników pneumatycznych. OSP-P nie jest wymienny z inną serią tylko dlatego, że ma tę samą średnicę i skok. Trzeba porównać długość całkowitą, przekrój profilu, położenie i gwinty przyłączy, mocowania, pozycję wózka, możliwość podparcia, czujniki oraz charakterystyki obciążeń i amortyzacji.

Dane potrzebne do doboru wariantu P-OSPP

• wymagany skok, kierunek ruchu, pozycję montażową i dostępną przestrzeń;
• masę wszystkich części ruchomych, siłę procesu oraz wymagane przyspieszenie i czas cyklu;
• położenie środka masy względem wózka, siły poprzeczne i momenty w każdej fazie ruchu;
• prędkość średnią i szczytową, częstotliwość cykli oraz sposób hamowania na obu końcach;
• ciśnienie dostępne przy siłowniku podczas ruchu, przepływ zaworu, średnice i długości przewodów;
• sposób mocowania profilu, rozstaw i liczbę podpór oraz sposób połączenia wózka z ładunkiem;
• temperaturę, zanieczyszczenia, wymagania środowiskowe i potrzebne sygnały położenia;
• przy wymianie: pełny kod starego napędu, zdjęcie tabliczki i rysunek z wymiarami montażowymi.

Po zestawieniu tych danych można wybrać średnicę i skok z aktualnych kart Pneumatig, a następnie sprawdzić obciążenia, momenty, podparcie i amortyzację w dokumentacji OSP-P. Taki tok doboru chroni przed wyborem napędu, który ma właściwą drogę ruchu, lecz niewystarczającą nośność wózka albo zbyt małą zdolność hamowania.